脑红蛋白和缺氧诱导因子-1α在牦牛后脑的表达与定位研究

摘要

脑红蛋白(neuroglobin,NGB)和缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)是存在于脊椎动物神经系统中的两种关键性神经保护因子,在低氧适应过程中具有重要的生理功能.为探究牦牛(Bos grunniens)脑组织中对机体运动、呼吸、感觉等生理活动起重要调节作用的后脑在适应低氧过程中NGB和HIF-1α的表达与分布关系,本研究利用RT-qPCR、Western blot及免疫组织化学技术,对NGB和HIF-1α在牦牛后脑不同区域的表达与定位特征进行了研究.RT-qPCR和Western blot结果显示,牦牛后脑中,NGB和HIF-1α基因与蛋白表达趋势基本一致,在小脑蚓前叶中的表达量最高,并显著高于延髓、脑桥及小脑其他部位(P＜0.05),小脑半球皮质次之(P＜0.05),蚓小叶表达量最低,其他不同区域间两种因子的表达量也存在一定差异.免疫组化结果显示,NGB和HIF-1α阳性产物分布特征相似,且HIF-1α蛋白免疫阳性反应的整体强度高于NGB蛋白.各区域NGB和HIF-1α主要散在表达于特定层次的神经元胞质中,如延髓、脑桥神经元,小脑半球、蚓部皮质分子层、浦肯野细胞层及颗粒层神经元等.小脑半球髓质区的神经胶质细胞内也见有少量NGB和HIF-1α阳性表达,阴性对照均无表达.上述结果提示,牦牛后脑不同区域NGB和HIF-1α的表达在长期适应低氧环境过程中存在一定的选择性差异,蚓前叶对缺氧具有较高的耐受性,小脑半球皮质次之,蚓小叶的缺氧耐受性最弱,这种差异的产生可能与后脑相关区域承担的特定功能有关联,但其具体机制尚有待进一步探讨.各区域低氧适应性功能的发挥主要依赖其特定的神经元结构.