神经酰胺参与辐射诱导的线虫生殖腺细胞凋亡的机制研究

论文摘要

活体水平辐射损伤效应的研究对于低剂量辐射防护与肿瘤治疗具有重要的意义。神经酰胺作为细胞内的第二信使,在多种细胞活动中发挥调节作用。目前,活体水平中神经酰胺在辐射损伤效应中的作用机制并不清楚。本研究利用单粒子束精确照射和宽束照射技术,以模式生物秀丽隐杆线虫为研究对象,以生殖腺细胞凋亡为主要生物学终点,探讨了活体水平中神经酰胺介导辐射损伤信号的分子作用机制。本论文的主要研究结果如下:1.通过单粒子束装置CAS-LIBB对线虫的后食道球定点定量辐射,我们首先发现神经酰胺重新合成途径参与了单粒子束诱导的线虫体内的辐射旁效应,即神经酰胺合酶基因突变后,辐射线虫的后食道球不再能引起生殖细胞凋亡的增加。基于此,我们进一步利用宽束对线虫进行全身辐照,结果表明神经酰胺参与了辐射引起的线虫生殖腺细胞凋亡的过程;2.我们进一步探究了神经酰胺在辐射损伤中的分子信号机制。利用RNA干扰组织特异性突变品系对神经酰胺合酶的作用部位进行了探究,我们未发现神经酰胺合酶基因lagr-1在生殖腺细胞凋亡过程中的作用有组织特异性;我们利用荧光品系HUS-1::GFP和JC-1探针分别检测线虫体内ROS水平和线粒体膜电位变化,结果表明神经酰胺可能调控线粒体的功能发挥其促凋亡的功能,其通过调控线虫体内自由基的产生引起辐射诱导的凋亡过程,且该过程与辐射后线粒体膜电位的变化密切相关,表明神经酰胺在调控线粒体功能中发挥重要作用。3.进一步利用基因突变品系和外源神经酰胺处理,我们发现在凋亡核心通路中,p53同源蛋白CEP-1可能通过神经酰胺调控BH3结构域蛋白EGL-1诱导线虫的生殖腺凋亡,同时神经酰胺可能也调控DNA损伤检验点HUS-1;此外,我们还探究了辐射凋亡中神经酰胺与MAPK通路的关系。利用基因突变品系和外源神经酰胺处理,结果表明神经酰胺还可能在MAPK通路中的pmk-1和mpk-1的上游调控线虫的生殖细胞凋亡。本研究对神经酰胺在活体水平辐射凋亡中的作用及分子机制进行了探究,研究发现神经酰胺在辐射凋亡中发挥重要作用且可调控DNA损伤响应途径、MAPK途径以及线粒体功能。研究结果可为神经酰胺在辐射防护和肿瘤治疗中的作用提供实验数据和理论基础。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 许光敏

导师: 吴李君

关键词: 辐射,秀丽隐杆线虫,神经酰胺,生殖腺细胞凋亡,分子信号,线粒体功能

来源: 中国科学技术大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 中国科学技术大学

基金: 国家自然科学基金(基金号31470829)

分类号: Q691.5

总页数: 66

文件大小: 5535K

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