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乏氧鼠脑氧化还原状态的低温成像初步研究-生物化学与分子生物学专业论文
独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集 体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中 以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名: 日期: 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本 人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索, 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本论文属于 必威体育官网网址□,在 年解密后适用本授权书。 不必威体育官网网址□。 (请在以上方框内打“√”) 学位论文作者签名: 指导教师签名: 日期: 年 月 日 日期: 年 月 日 摘 要* 脑组织氧化还原代谢反应的正常进行,是维持脑组织结构完整和功能正常的前提。 脑组织氧化还原代谢状态的正常维持需要持续有效的氧气供应,空气氧分压的细微变 化都可能导致脑组织氧化还原状态的改变,即引起脑细胞线粒体中的 NADH 和 Fp 两 种内源性辅酶的浓度发生改变。本文将内源性荧光分子成像技术和组织氧化还原代谢 状态低温速冻、维持技术相结合,利用多通道低温断层荧光显微成像技术获取了昆明 小鼠全脑在乏氧后的氧化还原代谢状态的多截面分布信息,这将有助于人们进一步加 深认识不同生理病理状况下,脑组织的氧化还原代谢情况与其内源性辅酶的关系,为 脑氧化还原代谢异常的特异性诊断、治疗以及治疗后效应的评价提供了方法。 本文主要的工作包括: 1、比较了断首液氮速冻法、直接整鼠液氮速冻法和漏斗式液氮速冻法三种常见 固定实验鼠脑氧化还原代谢状态的方法,并根据样品结构固定完整程度、样品氧化还 原代谢状态的均一性,确定了漏斗法作为适宜本研究的样品制备技术。 2、液氮低温环境可以有效维持生物组织样品的氧化还原代谢状态不变,本文依 据液氮低温技术的基本原理,构建液氮低温环境,并自行设计和制作了相应的模块, 确保样品始终浸润在液氮环境中以便在样品铣削以及成像过程中维持组织样品氧化 还原代谢状态不变。 3、在液氮低温环境下,采用了多通道低温三维荧光成像系统获取了小鼠乏氧和 正常生理状态下 NADH 和 Fp 两种辅酶浓度的分布信息,结果发现乏氧鼠脑呈现整体 高还原性,并且乏氧鼠脑的白质与灰质之间的区域差异性与正常鼠脑两种组织间的区 域差异性刚好相反。 关键词:氧化还原状态 液氮低温环境 内源性荧光分子 乏氧鼠脑 低温成像技术 * 本课题受到国家自然科学基金,武汉光电国家实验室主任基金(2009,张智红)和 111 计划(B07038) 的资助。 I Abstract* That, the brain tissue redox metabolic continues well, is the premise to maintain normal brain structure and function. It needs continuous and effective blood supply to keep the balance of brain tissue metabolic redox status, because even a subtle change of blood flow or blood oxygen may lead to dramatic change of the metabolic redox status, which results in the concentration change of NADH and Fp in the brain cells mitochondria. In this thesis, we have combined the endogenous fluorescent molecular imaging techniques with the low-temperature fixation technology of tissue energy metabolic status, and access to the information of the multi-sectional distribution of the whole Kunming mouse brain metabolic redox status under hypoxia. The research would be helpful for raising awareness of the r
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