1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
自噬是一种由溶酶体介导的细胞内过多或异常蛋白质的降解机制。自噬是真核细胞中普遍存在的一种物质降解途径,通过自噬-溶酶体介导,净化自身多余或受损的细胞器,以维持细胞内物质的再循环和调节内环境的稳态[1],对机体生长、发育和衰老均起重要作用。
直接参与细胞自噬过程的蛋白质已经发现了30多种,现已统一命名为酵母自噬相关基因atg。自噬系统的启动需要保守的自噬相关基因产物的参与,包括自噬体与溶酶体的融合,溶酶体的酸化、降解,整合外环境的信号调节等细胞自噬过程的各个环节[2]。在哺乳动物细胞中绝大多数atg蛋白可以在隔离膜上观察到, 但是只有少数蛋白质在最终生成的自噬溶酶体中出现[3]。其中lc3是目前最明确贯穿整个自噬过程,并能出现在晚期自噬溶酶体中的自噬相关蛋白,因此lc3可以作为检测自噬的特异性标志物[4] 。由于自噬系统对底物具有特异选择性,所以通过检测特异性的自噬降解底物来标记自噬成为一项重要的自噬检测技术, 研究表明,细胞内p62/sqstm1 的表达水平与多种自噬相关因子关系密切[5]。beclin-1能够在凋亡通路蛋白调控下激活或抑制细胞自噬,通过免疫荧光染色显示 beclin-1蛋白来反应自噬活性,也是一种常见的自噬检测技术[6]。
自噬可以通过mtor信号通路进行调控。mtor信号通路是调节细胞内蛋白质合成,调控细胞生长和增殖以及自噬的重要信号通路,它在结构上是一种进化上高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是属于磷脂酰肌醇激酶相关激酶家族中的成员,mtor最先是在1991年被用于作为抗菌和免疫抑制剂药物雷帕霉素的ie蛋白[7]。雷帕霉素是一种天然的化合物,它最先是从吸水链霉素细菌中分离出来的,接着研究发现它有抗增殖的特性,因此在临床上它的衍生物被用于治疗各种癌症。通过分析吸水链霉素的基因鉴定出突变的mtorc1和mtorc2对雷帕霉素有抗性[8]。在自噬的调节过程中,主要发挥作用的是mtorc1,在营养充足的条件下,mtorc1被激活同时自噬被抑制,然而当营养物质缺乏的时候,作用则是相反的[9]。当受到营养状态的变化、生长因子、应激信号等刺激时,mtor能够调节细胞生长和自噬之间的平衡关系。
2. 研究的基本内容和问题
1.研究的目标:
本实验从基因与蛋白水平明确孕期大鼠日粮限饲对仔小肠组织自噬的影响,并从mtor信号通路探索其相关作用机制。
2.研究内容:
3. 研究的方法与方案
1.研究方法:
本试验依据现有的科学理论和营养限饲的需要,进行试验设计,通过对怀孕后期母鼠进行限饲处理,对仔鼠出生时称重处死,取空肠组织,检测空肠组织自噬相关基因、底物蛋白及mtor通路的基因蛋白表达。
2.技术路线:
4. 研究创新点
本试验以自噬为切入点比基因和蛋白水平系统研究营养限饲对仔鼠小肠组织的影响,并从mTOR通路研究其相关机制,为宫内发育迟缓肠道损伤机制的研究及营养调控提供理论依据。
本试验创新性较强。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展
2015年7月-2015年9月,查阅相关文献,完成动物饲养及组织取样试验。
2015年10月-2016年1月,进行基因表达的测定。
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