应激对锌代谢的影响及其机制研究

研究表明应激条件下，胞内游离锌离子浓度显著上升，进而导致细胞损伤。而且我们前期研究发现应激可导致血清锌水平显著下降，应激导致细胞内外锌水平变化可能是应激性疾病发生发展过程中的重要环节之一。本研究拟通过细胞和动物实验，观察应激对锌吸收和排泄的影响以及机体内锌的分布变化规律；应激后血清锌含量的恢复规律；机体锌营养状况对应激血清锌下降程度以及应激后血清锌恢复的影响；并利用分子生物学、细胞生物学和免疫组化等技术检测应激及应激后机体组织MT、CDF、ZIP家族以及DMT1等锌稳态主要调节因子表达的变化规律；并进一步检测应激相关激素、细胞因子等对应激及应激后锌稳态调节因子表达的影响。研究结果不仅有助于研究应激过程中锌代谢的变化特点及其机制，而且在此基础上为研究解决应激诱发氧化损伤等提供线索，为制定经常处于应激状态的特殊作业人群的膳食锌参考摄入量和饮食指导原则提供科学依据。

本项目通过communication box建立心理应激大鼠模型及通过添加CORT建立细胞应激模型，研究应激对大鼠及细胞锌代谢的影响及其机制。动物实验发现心理应激可导致血清锌显著下降，这与大鼠锌表观吸收率下降以及肝锌蓄积相关，肝锌蓄积与CORT介导的MT以及IL-6介导的ZIP14表达升高相关；心理应激也可导致海马锌含量下降，这与海马MT、ZnT1、ZnT3和ZIP1等锌稳态相关调节因子的表达变化相关；心理应激可导致大鼠出现抑郁样行为学改变，这种改变可能与低锌血症、海马低锌水平以及海马组织游离锌离子浓度升高有关。细胞实验发现CORT可以导致HT-22细胞胞内游离锌浓度显著上升，主要是来源于胞外锌的摄取，而不是胞内含锌化合物的释放，这种变化与HT-22细胞锌稳态调节因子（ZnT1、ZnT、ZIP1、MT3等）表达改变相关，从而降低细胞生存率以及导致细胞处于氧化应激状态。此外，我们研究还发现预先对心理应激大鼠进行锌补充可以在一定程度上纠正由于心理应激导致大鼠发生的铁代谢紊乱、红细胞生成抑制以及氧化损伤。