基本信息
- 项目名称：
- ATP7B在大、小鼠空肠、肝和肾的表达及与细胞增殖的关系
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 铜在生命活动中起重要作用，铜转运蛋白ATP7B与铜代谢有关；细胞增殖与分化伴行于生命活动中，细胞增殖常有增殖细胞核抗原（PCNA）的表达；常用的实验动物大、小鼠的空肠、肾、肝不仅参与物质代谢，而且也有增殖现象。 本研究以ATP7B和PCNA为指标，应用酶免疫组化单标和双标技术，对大小鼠空肠、肾和肝进行检测，对免疫组化结果进行定量和统计学分析。
- 详细介绍：
- 本作品选用ATP7B和PCNA为指标对成年SD大鼠和昆明小鼠进行研究，基于PCNA是反映细胞增殖状态的良好指标，ATP7B参与动物体内铜转运，并避免了不同鼠龄的空肠、肝和肾在代谢功能以及生长发育上的差异；对比观察了在大、小鼠的表达，克服选用单一类型的实验动物作为研究对象不能反映ATP7B作为一种保守蛋白是否存在种属差异；免疫组化结果的定量分析采用积分光密度进行数据分析，提高了结果的准确性，避免了阳性细胞计数法未考虑免疫反应性的强弱问题，也避免了采用平均光密度和灰度进行定量未考虑组织切片属于三维图片及细胞大小对平均光密度和灰度的影响；采用免疫酶双标和单标方法观察ATP7B和PCNA的共表达情况和关联性，较仅用免疫单标的方法更加直观。 目前， 国内外对在大小鼠空肠、肾及肝在铜代谢中发挥的作用方面研究还较少，ATP7B在大小鼠空肠、肾及肝中的表达研究也较少，至今未见ATP7B在小鼠肝的表达以及在大鼠的空肠、肝、肾的研究报道，也未见PCNA与ATP7B在大小鼠三种组织表达相关性的报道（本作品发表文章除外）。 本作品进行了ATP7B在大、小鼠空肠、肾、肝表达的定性和定量研究，提供了ATP7B在大、小鼠空肠、肾、肝表达的实验资料，为进行空肠、肾、肝细胞ATP7B表达、铜代谢与干预研究提供选择实验动物的依据。 观察ATP7B和PCNA在成年大、小鼠的空肠、肝、肾中的共表达现象，并分析了两者表达的关联性，提供了ATP7B与PCNA在大、小鼠空肠、肝、肾的共表达情况的形态学资料和ATP7B在正常大、小鼠空肠、肝、肾表达与细胞增殖的相关性提供实验资料，为今后探讨PCNA与ATP7B两种蛋白表达是否存在相关性，及表达相关性的改变与疾病发展之间有何联系等方面提供参考资料。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本作品为了观察大、小鼠空肠、肾、肝组织参与铜代谢的部位，判断大、小鼠空肠、肾、肝组织铜代谢与增殖有无伴行现象，探讨大鼠和小鼠空肠、肾、肝组织铜代谢与增殖有无关联性。 本研究以ATP7B和PCNA为指标，应用酶免疫组化单标和双标技术，对大小鼠空肠、肾和肝进行检测，对免疫组化结果进行定量和统计学分析。
科学性、先进性及独特之处
- 未见ATP7B在小鼠肝以及在大鼠的空肠、肝、肾的表达，也未见PCNA与ATP7B在大小鼠三种组织表达相关性的报道。本研究为我校科研资助课题。 独特之处 (1)克服选用单一类型的实验动物不能反映ATP7B作为一种保守蛋白是否存在种属差异。 (2)结果分析采用积分光密度，避免阳性细胞计数的弊端，也考虑到组织切片属于三维图片及细胞大小对结果的影响。 (3)双标方法，较单标更直观。
应用价值和现实意义
- 进行了ATP7B在大、小鼠空肠、肾、肝表达的定性和定量研究，提供了实验资料，为进行空肠、肾、肝细胞ATP7B表达、铜代谢与干预研究提供选择实验动物的依据。 提供了ATP7B与PCNA在大、小鼠空肠、肝、肾的共表达情况的形态学资料和ATP7B与细胞增殖的相关性提供实验资料，为今后探讨两种蛋白表达是否存在相关性，及表达相关性的改变与疾病发展之间有何联系等方面提供参考资料。
学术论文摘要
- 目的：检测大、小鼠空肠、肾、肝组织中ATP7B的表达，判断两种蛋白在三种组织是否存在共表达现象，探讨两者表达的关联性。 方法：取清洁级SD大鼠、昆明小鼠空肠、肾和肝，石蜡切片，片厚5μm。HRP标记和AP标记的免疫组化单染色、HRP与AP标记的免疫组化双染色。采集HRP标记的图像，检测ATP7B与PCNA的积分光密度。两种蛋白表达的定量数据行独立样本t检验，分析三种组织ATP7B与PCNA表达的相关性，检验水准α=0.05。 结果：ATP7B在大、小鼠空肠绒毛上皮的纹状缘和近基底部、小肠腺、肾小管和肝细胞中有不同程度的表达，大、小鼠同一组织器官相比，差异均无统计学意义(P＞0.05)。ATP7B与PCNA在空肠上皮和肠腺、肾小管和集合管、肝细胞均有共表达现象。ATP7B与PCNA在大鼠或小鼠空肠、肾和肝的免疫反应阳性物积分光密度间均无显著相关性(P＞0.05)。 结论：ATP7B在大、小鼠空肠、肝、肾均有表达，其表达水平的高低与动物种属关系不大。ATP7B与PCNA在大鼠与小鼠空肠、肾及肝组织的均有共表达， ATP7B的表达与组织细胞增殖活跃程度间的相关性不明显。
获奖情况
- 1.大、小鼠空肠、肝、肾组织中ATP7B的表达 发表在《郑州大学学报》2010，45(6):962-965(中文核心期刊)。 荣获第五届“挑战杯”新乡医学院大学生课外学术科技作品竞赛三等奖。 2.ATP7B和PCNA在大鼠、小鼠空肠及肾的表达 发表在《动物学杂志》2010,45(4):156-163(中文核心期刊、新乡医学院权威期刊二类)。 3.P型铜转运ATP酶和增殖细胞核抗原在大、小鼠肝的表达 发表在《解剖学杂志》2010,33(2):179-181（中文核心期刊、新乡医学院权威期刊二类）。
鉴定结果
- 新乡医学院校三等奖。 新乡医学院07、08年大学生科研资助课题。
参考文献
- [1]Weiss KH, Wurz J, Gotthardt D，et al. Localization of the Wilson disease protein in murine intestine. J Anat,2008,213(3):232 [2]Linz R, Barnes NL, Zimnicka AM, et al. Intracellular targeting of copper-transporting ATPase ATP7A in a normal and Atp7b-/- kidney. Am J Physiol Renal Physiol, 2008，294(1):F53 [3]Linz R, Lutsenko S. Copper-transporting ATPases ATP7A and ATP7B: cousins, not twins. Bioenerg Biomembr. 2007, 39(5-6):403 [4]Lönnerdal B. Intestinal regulation of copper homeostasis: a developmental perspective. Am J Clin Nutr,2008,88(3):846S [5]Goss JA, Barshes NR, Karpen SJ, et al. Liver ischemia and ischemia-reperfusion induces and trafficks the multi-specific metal transporter Atp7b to bile duct canaliculi: possible preferential transport of iron into bile. Biol Trace Elem Res,2008,122(1):26 [6]Weiss K H, Wurz J, Gotthardt D, et al. Localization of the Wilson disease protein in murine intestine. Anat,2008,213(3):232-240.
同类课题研究水平概述
- ATP7B基因是1993年由世界上3个不同的研究小组几乎同时克隆的。ATP7B基因异常，过多的铜离子在多种器官内沉淀，即威尔森氏症。 PCNA由Miyachi等于1978年在系统性红斑狼疮患者的血清中首次发现并命名，因其只存在于正常增殖细胞及肿瘤细胞内而得名，以后的研究发现PCNA在细胞增殖的启动上起重要作用。 ATP7B在大、小鼠空肠的表达 Weiss KH等人的研究得出ATP7B在C57/BL6小鼠胃和小肠中有表达且在小肠中其定位于高尔基体，20日龄鼠小肠有ATP7B蛋白表达。ATP7B在十二指肠、空肠和回肠各段的表达情况未见报道，但有ATP7B的家族成员ATP7A的在小肠各段的分布报道， ATP7A和ATP7B均为与铜的吸收和分泌有关的分子，提示空肠在铜的吸收和分泌方面可能有更重要的作用，有必要进行ATP7B在大小鼠空肠表达状况的研究。 ATP7B在大、小鼠肝中的表达 有实验表明ATP7B在正常人肝的肝细胞和胆管细胞中都有表达，并且靠近细胞膜，在大鼠肝缺血或缺血再灌注时，肝细胞内的ATP7B表达增高；肝癌细胞的ATP7B表达也增高，提示ATP7B在肝内的表达情况受到多种因素的影响，有必要对正常大小鼠大多数肝细胞ATP7B的表达进一步的观察。 ATP7B在大、小鼠肾中的表达 有实验表明WD患者的近曲小管处出现铜积累的现象，并且ATP7B在肾小球中也有表达。Moore SD等发现ATP7B在balb/cCr//AltBM小鼠肾小球及肾髓质中表达，在肾小管处呈阴性。有研究显示在ATP7B敲除的纯合子小鼠中，铜在肾中的积累不像肝中那样明显，但有ATP7A的表达。人和鼠的ATP7B在肾的表达差异是种属问题、还是生理和病理的关系需要进一步研究，对正常大小鼠ATP7B在肾表达的对比研究有助于解决这个问题。 PCNA与ATP7B在大、小鼠空肠、肾、肝表达的关联性 增殖活跃的细胞常处于分裂或修复阶段，在此阶段是否伴有ATP7B的表达未见报道。 有研究显示ATP7B在贲门癌组织、口腔鳞状细胞癌、食管鳞状细胞癌、乳腺癌组织中阳性表达率高于癌旁正常组织。更多关注于 ATP7B在一些肿瘤细胞的高表达与肿瘤细胞的顺铂耐药、癌症的预后的关系，但在肿瘤细胞中ATP7B与PCNA的表达是否存在相关性尚未见报道。
