人重组粒细胞集落刺激因子对体外培养大鼠视网膜神经节细胞的保护作用及机制的研究

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本文通过试验研究了粒细胞集落刺激因子(G-CSF)对视网膜神经节细胞(retinalganglion cells, RGCs)体外存活的影响,以及对损伤后RGCs的保护作用,并探讨其可能的作用机制。实验中我们首先体外培养了RGC-5细胞系,观察其形态及性状,应用MTT法、流式细胞术、Western Blot方法检测rhG-CSF干预后RGC-5活性和增殖的变化及其机制。结果表明G-CSF能够增强体外培养RGC-5的活性、促进RGC-5的增殖、诱导RGC-5中STAT3的磷酸化,并且G-CSF-R参与STAT3的活化过程。提示G-CSF可以通过G-CSFR途径诱导RGC-5中STAT3的活化来达到促进其活性和增殖的目的。为了更加明确的说明G-CSF对视神经的保护作用,本实验选用了特异性的Thy1.1单克隆抗体联合无血清的神经基质培养基(NEUROBASALTMMedium)纯化培养大鼠视网膜神经节细胞,得到细胞纯度可高达95%。随后我们应用无血清的神经基质培养基与含血清的DMEM同时培养RGCs,进行对比观察RGCs形态学变化,应用MTT法、流式细胞术检测两组细胞的存活率及凋亡率,结果显示无血清的神经基质培养基可明显提高RGCs体外存活率及存活时间,降低RGCs体外凋亡率。这提示我们Thy-1.1单克隆抗体与NEUROBASALTMMedium联合应用于RGCs的体外纯化与培养,可明显维持体外RGCs的活性并延长其在体外的存活时间。因此利用以上方法体外培养视网膜神经节细胞,在Cocl2诱导的缺氧情况下加入rhG-CSF,应用rt-PCR及Wetern Blot方法检测RGCs上GAP-43、MAP-2、RhoA、Rock、Bcl-2、Caspase3和Bax蛋白及mRNA表达量的变化,同时应用流式细胞术检测RGCs的凋亡率,结果显示G-CSF可能通过下调RhoA、Rock表达来增加GAP-43、MAP-2蛋白及mRNA的表达量,从而促进细胞突起的生长与修复,通过上调Bcl-2的表达,下调Caspase3和Bax的表达来明显减低RGCs的凋亡率。说明G-CSF通过抗凋亡途径及增加细胞生长发育相关蛋白表达量来保护损伤后的RGCs。本文的创新点如下:1证明了G-CSF可以通过G-CSFR途径诱导RGC-5中STAT3的活化来达到促进RGC-5活性和增殖的目的。2G-CSF可能通过下调RhoA、Rock表达量及增加GAP-43、MAP-2的表达量来促进RGCs突起的再生与修复。
中文摘要第5-8页
Abstract第8-11页
英文缩略词表第12-17页
第1章 GCS-F 与缺血性视神经病变发病机制的相关研究第17-32页
    1.1 G-CSF 概述第17-22页
        1.1.1 G-CSF 的分子结构第17页
        1.1.2 G-CSF 受体(G-CSFR)第17-20页
        1.1.3 G-CSF 的生物学作用第20-22页
    1.2 缺血性视神经病变(ischemic optic neuropathy,ION)概述第22-30页
        1.2.1 缺血性视神经病变(ION)的分类第22-23页
        1.2.2 非动脉炎性前部缺血性视神经病变(NA-AION)的发病原因及机制第23-27页
        1.2.3 前部缺血性视神经病变(AION)的治疗第27-30页
    1.3 G-CSF 对缺血性视神经病变的保护作用第30-32页
第2章 rhG-CSF 对 RGC-5 活性的影响及增殖机制的研究第32-44页
    2.1 实验材料第32-34页
        2.1.1 实验对象第32页
        2.1.2 主要试剂第32-33页
        2.1.3 主要仪器第33-34页
    2.2 实验方法第34-37页
        2.2.1 体外 RGC-5 培养第34页
        2.2.2 MTT 法检测 rhG-CSF 对 RGC-5 活性的影响第34页
        2.2.3 流式细胞仪检测 rhG-CSF 对 RGC-5 增殖的影响第34页
        2.2.4 rhG-CSF 对 RGC-5 增殖影响机制的研究第34-37页
        2.2.5 统计学处理第37页
    2.3 结果第37-40页
        2.3.1 贴壁 RGC-5 的形态学观察第37-38页
        2.3.2 不同浓度 rhG-CSF 对 RGC-5 活性的影响第38页
        2.3.3 不同浓度 rhG-CSF 对 RGC-5 周期的影响第38-39页
        2.3.4 rhG-CSF 对 RGC-5 增殖影响的机制第39-40页
    2.4 讨论第40-43页
    2.5 小结第43-44页
第3章 视网膜神经节细胞体外培养、纯化及鉴定第44-55页
    3.1 实验材料第44-46页
        3.1.1 实验对象第44页
        3.1.2 主要试剂第44-45页
        3.1.3 实验仪器;第45-46页
    3.2 实验方法第46-48页
        3.2.1 RGCs 悬液的制备第46页
        3.2.2 RGCs 的纯化培养和鉴定第46-48页
        3.2.3 统计学处理方法第48页
    3.3 结果第48-51页
        3.3.1 纯化后 RGCs 的形态学观察第48-49页
        3.3.2 RGCs 免疫细胞化学检测鉴定情况第49-50页
        3.3.3 不同培养基培养纯化 RGCs 体外存活的观察结果第50-51页
        3.3.4 不同培养基培养的纯化 RGCs 凋亡的观察结果第51页
    3.4 讨论第51-54页
        3.4.1 RGCs 体外培养的取材第52页
        3.4.2 RGCs 的纯化及意义第52页
        3.4.3 无血清神经基质培养基(NEUROBASALTMMedium)的应用第52-54页
    3.5 小结第54-55页
第4章 rhG-CSF 对纯化培养大鼠视网膜神经节细胞突起生成的影响以及在缺氧下的视神经保护作用第55-68页
    4.1 实验材料第55-57页
        4.1.1 实验动物第55页
        4.1.2 主要试剂第55-56页
        4.1.3 主要仪器第56-57页
    4.2 实验方法第57-59页
        4.2.1 rhG-CSF 对 RGCs 突起生长的影响第57页
        4.2.2 rhG-CSF 对缺氧后 RGCs Caspase-3、 Bcl-2 和 Bax 的表达的影响第57页
        4.2.3 流式细胞仪检测缺氧后不同时间 rhG-CSF 对 RGCs 凋亡的影响第57页
        4.2.4 实时 PCR 测定 rhG-CSF 对缺氧后 RGCsGAP-43、MAP-2mRNA 表达的影响第57-58页
        4.2.5 Western blot 检测 rhG-CSF 对缺氧后 RGCs 的 GAP-43、MAP-2 蛋白表达的影响第58页
        4.2.6 rhG-CSF 对缺氧后 RGCs 中 RhoA/Rock 表达量的影响第58-59页
        4.2.7 统计学分析第59页
    4.3 实验结果第59-64页
        4.3.1 rhG-CSF 促进 RGCs 突起生长第59页
        4.3.2 rhG-CSF 降低缺氧后凋亡相关蛋白 Caspase-3 表达量第59-60页
        4.3.3 rhG-CSF 上调缺氧后凋亡相关蛋白 Bcl-2 和 Bax 表达的比率第60页
        4.3.4 rhG-CSF 抑制 RGCs 凋亡的结果的观察第60-61页
        4.3.5 rhG-CSF 上调 GAP-43、MAP-2 mRNA 的表达第61-62页
        4.3.6 rhG-CSF 上调 GAP-43、MAP-2 蛋白的表达第62-63页
        4.3.7 G-CSF 降低缺氧后 RGCs 中 RhoA/Rock 表达第63-64页
    4.4 讨论第64-67页
    4.5 小结第67-68页
第5章 结论第68-69页
参考文献第69-94页
作者简介及在学期间所取得的科研成果第94-95页
致谢第95页
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