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螺旋神经元T型钙通道在老年性耳聋中的作用及机制研究

耿巧威

螺旋神经元T型钙通道在老年性耳聋中的作用及机制研究

耿巧威1
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作者信息

  • 1. 河北医科大学
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摘要

老年性耳聋(Age-related hearing loss,AHL)是指随着年龄的增加双耳听力对称性、进行性下降,且以高频听力下降为主要特征的听力损失。目前研究认为耳蜗螺旋神经元(Spiral Ganglion Neurons,SGN)凋亡、退变在老年性耳聋中发挥重要作用。SGN是听觉传导通路的一级神经元,它将毛细胞传递来的听觉信号编码为神经冲动,并进一步上传至听觉中枢形成声音,但是老年性耳聋中SGN功能障碍和损伤的机制还不清楚。 T型钙通道(又名低电压激活钙通道,Low-voltageactivatedcalciumchannels,LVA)是电压门控钙离子通道的一个亚家族,广泛存在于心脏、血管、耳蜗、等组织和细胞中,并且发挥重要的生理作用。研究发现,给予小鼠具有抑制T型钙通道作用的抗癫痫药三甲双酮和乙琥胺可以抑制SGN损伤,改善老年小鼠听力。我们前期预实验发现:在老年性耳聋小鼠SGN上T型钙通道的三个亚型Cav3.1、Cav3.2、Cav3.3mRNA表达水平明显增高。但是T型钙通道是否介导SGN损伤而参与老年性耳聋?其作用机制是什么?尚不清楚。 我们构建了老年性耳聋小鼠模型,观察老年性耳聋小鼠SGN三种T型钙通道亚型Cav3.1、Cav3.2、Cav3.3的表达、分布情况,探讨其对SGN凋亡的影响,揭示SGN上T型钙通道在老年性耳聋中的作用及其机制,我们的研究为进一步认识、预防和延缓老年性耳聋的发生提供理论数据。 目的:探讨SGN上T型钙通道在老年性耳聋中的作用及机制。 方法: 1)构建老年性耳聋模型小鼠,并通过检测不同年龄段C57BL/6小鼠的听觉脑干反应(ABR),检查小鼠听力情况,对老年性耳聋小鼠模型进行评价; 2)采用real-timePCR,免疫荧光染色技术检测年轻及老年性耳聋小鼠耳蜗组织中T型钙通道三个亚型表达情况;利用膜片钳技术检测和对比年轻和老年性耳聋小鼠SGN上T型钙通道电流; 3)利用HE染色方法检测年轻及老年性耳聋小鼠SGN形态及数量的变化;利用免疫荧光染色技术检测老年性耳聋小鼠SGN中凋亡分子AIF及cleavedcaspase-3的表达情况;采用real-timePCR、Western-Blot技术及免疫荧光染色技术检测年轻和老年性耳聋小鼠SGN中AIF的调控分子calpain1和calpain2的表达情况; 4)体外培养SGN,使用D-半乳糖制备SGN老化模型,分别孵育T型钙通道抑制剂和calpain2抑制剂,免疫荧光染色技术观察AIF的核转位情况。 结果: 1.老年性耳聋小鼠模型制备:与年轻小鼠听力阈值相比,老年小鼠ABR阈值明显升高,且高频听力丧失严重; 2.老年性耳聋小鼠耳蜗组织T型钙通道亚型Cav3.1、Cav3.2、Cav3.3的mRNA表达水平均升高,Cav3.1和Cav3.2蛋白表达水平升高;T型钙离子通道电流在老年性耳聋小鼠SGN上显著增加; 3.老年性耳聋小鼠SGN数量明显减少;凋亡相关蛋白AIF在SGN中被激活,发生了由胞浆向细胞核的移位。AIF的调控分子calpain1的mRNA的表达水平在年轻与老年性耳聋小鼠之间无明显差异;而另一个AIF调控分子calpain2的mRNA及蛋白的表达水平在老年性耳聋小鼠耳蜗组织中明显升高; 4.300mM的D-半乳糖可以引起SGN上AIF由胞浆向细胞核移位,引起SGN凋亡,孵育T型钙通道阻断剂和calpain2的抑制剂后,可抑制SGN上AIF核移位现象。 结论:在老年性耳聋小鼠SGN上,T型钙通道表达上调,通道电流增加,可通过calpain2途径激活AIF,介导SGN凋亡,导致听力下降。

关键词

螺旋神经元/T型钙通道/老年性耳聋/细胞凋亡

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授予学位

硕士

学科专业

药理学

导师

贾占峰/吕平

学位年度

2019

学位授予单位

河北医科大学

语种

中文

中图分类号

R76
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