皮质酮对原代培养海马神经元的毒性作用及NMDA受体亚基表达的改变

目的研究皮质酮对大鼠海马神经元的毒性作用及NMDA受体亚基表达的影响.方法以体外原代培养的大鼠海马神经元为研究对象,根据影响因素,即给予的不同浓度皮质酮和其它因素分为8个组:对照组、10-7mol/L皮质酮组(简称10-7组)、10-6mol/L皮质酮组(简称10-6组)、10-5mol/L皮质酮组(简称10-5组)、10-6 高糖组、10-5 高糖组、10-6mol/L MK801组和10-5mol/L MK801组,镜下观察不同浓度皮质酮作用下海马神经元形态学的变化,并采用MTT方法测量各组细胞存活率,利用免疫细胞化学结合图象分析对原代培养海马神经元NMDA受体亚基的表达进行观察.结果 10-6、10-5浓度的皮质酮对海马神经元影响较大,细胞存活率较对照组明显降低,但10-6 高糖组、 10-5mol/L 高糖组、10-6mol/L MK801及10-5mol/L MK801 4个组,分别与相同皮质酮浓度处理组比较,细胞存活率显著提高.10-6和10-5组海马神经元上NMDA受体亚基表达较对照组明显降低.10-7mol/L浓度的皮质酮对上述指标影响不大.结论过量的皮质酮对大鼠海马神经元具有损伤作用,NMDA受体参与了此过程,NMDA受体拮抗剂和高浓度葡萄糖可保护海马神经元.     

过量皮质酮致原代培养的大鼠海马神经元死亡方式的研究

目的和方法：以体外原代培养的大鼠海马神经元为研究对象,采用原位染色的方法,对不同剂量的皮质酮（CORT）致海马神经元死亡的方式进行研究。结果：在CORT作用下,海马神经元不仅会发生快速的坏死,而且还会发生慢性的凋亡;并且,随着CORT剂量增大和作用时间延长,海马神经元坏死和凋亡的发生率会随之增高。结论：海马神经细胞坏死和凋亡的发生,可能与CORT抑制神经元能量代谢的程度和增高神经元对谷氨酸神经毒性的敏感性有关。     

皮质酮对体外培养的海马神经元延迟整流钾电流的影响

目的：探讨应激激素皮质酮对海马神经元延迟整流钾电流的影响。方法：膜片钳全细胞记录测量原代培养大鼠海马神经元膜的钾离子电流。结果：在皮质酮的作用下,海马神经元膜的钾离子电流幅度明显下调,激活阈电位升高。结论：过量皮质酮激素可能通过影响延迟整流钾通道损伤海马神经元。     

阿糖胞苷对大鼠海马神经元原代培养的影响

目的：探讨在大鼠海马神经元原代培养过程中,阿糖胞苷对培养神经元的影响。方法：将新生24 h大鼠,分离出海马组织,进行原代海马神经元培养,再将细胞分为阿糖胞苷组和对照组,阿糖胞苷组加入1μmol/L阿糖胞苷,通过检测神经元特异性标志物微管相关蛋白-2（Map-2）计算培养神经元的数量,通过台盼蓝染色法观察细胞的存活率。结果：培养第7天,阿糖胞苷组神经元数量为（11±3）个,对照组为（10±4）个,两组无明显差异;阿糖胞苷组神经元细胞在培养第14天时存活率为74%,培养第21天时存活率为49%,而对照组神经元14天时存活率为96%,21天存活率为88%,两组神经元存活率差异明显。结论：原代培养海马神经元时,阿糖胞苷对神经元产量及形态影响不明显,但是由于阿糖胞苷的毒性作用,明显缩短神经元的存活时间,影响长期培养神经元的存活率。     

线粒体膜电位与皮质酮对原代培养海马细胞的毒性作用

采用MTT法和激光共聚焦显微术观察皮质酮对原代培养海马神经细胞的存活率及其线粒体膜电位的影响。结果表明,在低糖、无血清培养条件下,皮质酮可剂量依赖地降低海马神经元及神经胶质细胞的存活率,在同等剂量下以神经元损伤更为显著。给予高浓度葡萄糖（25mmol/L）可明显拮抗皮质酮对海马神经元的毒性作用。进一步研究表明,皮质酮（10^-6-10^-5mol/L）可引起海马神经元线粒体膜电位明显下降,此作用亦可被高浓度葡萄糖所对抗。结果提示,在相同处理因素条件下,皮质酮以损伤神经元为主。皮质酮可降低海马神经元的存活率及线粒体膜电位,给予高浓度葡萄糖具有明显的改善作用。线粒体膜电位的下降可能是皮质酮引起神经元损伤的机制之一。     

电磁辐射对原代培养海马神经元的损伤效应及其机制探讨

研究X带高功率微波、S带高功率微波及电磁脉冲辐射对原代培养海马神经元的损伤效应并探讨其机制。通过体外培养原代海马神经元,建立电磁波辐照细胞模型。采用Annexin V-PI双标记、流式细胞术检测细胞凋亡与坏死,原子力显微镜检测细胞膜表面形态,Fluo-3-AM荧光探针负载、激光扫描共聚焦显微镜测定胞内[Ca2 ]i。结果表明,辐射后海马神经元凋亡与坏死均增加,其中坏死增加明显;细胞膜表面粗糙度加大,膜穿孔增多;胞内[Ca2 ]i明显升高。且以上变化均以X带高功率微波组最重,S带高功率微波组次之,电磁脉冲组最轻。提示细胞膜穿孔增多,膜通透性增加,导致胞外Ca2 内流增加,甚至胞内钙超载是辐射致海马神经元凋亡与坏死的机制之一;三种电磁辐射对海马神经元的损伤程度与照射频率呈正相关。     

原代大鼠海马神经元的高效转染

用原代大鼠海马神经元为模型,对新型电转染方法Nucleofector^TM与脂质体DOTAP和Lipofectaimine^TM的转染效率和转染前后细胞存活率进行比较研究,探讨Nucleofector^TM的高效性与可靠性。从E18胎鼠海马中取出神经元进行体外培养,并用神经微丝(NF)抗体进行免疫细胞化学染色鉴定细胞类型。分别用DOTAP,Lipofectamine^TM and Nucleofector^TM包裹pCMV-eGFP质粒转染原代大鼠海马神经元。神经元的存活率用流式细胞仪检测。实验结果表明：DOTAP和Lipofectamine^TM的基因转染效率仅为1．55％和2．45％,而Nucleofector^TM的转染效率则超过20％;细胞转染前后的存活率在DOTAP组分别为98．37％和88．35％,Lipofectamine^TM组分别为98．37％和90．11％,而在Nucleofector^TM组中分别为98．37％和51．82％。上述实验数据表明：Nucleofector^TM转染技术能高效并安全地转染原代大鼠海马神经元,但死亡率较高。     

谷氨酸对原代培养海马神经元的兴奋特性

目的:探索谷氨酸对培养大鼠海马神经元的兴奋特性.方法:分离及培养1日龄SD大鼠海马神经元,第9～15 d用膜片钳检测不同浓度谷氨酸对神经元兴奋特性,包括细胞膜电位、去极化/动作电位的影响.结果:谷氨酸降低海马神经元静息膜电位,诱发去极化/动作电位,高浓度谷氨酸处理组神经元的静息膜电位比低浓度组降低显著;100μmol/L谷氨酸长时间处理组的神经细胞膜电位显著低于短时间处理组.结论:谷氨酸对海马神经元兴奋性有浓度和时间依赖性.     

皮质酮对大鼠海马脑片CA1区长时程增强效应的影响

目的：探讨糖皮质激素对海马神经突触可塑性的影响。方法：高浓度（10^-5mol/L)皮质酮直接作用于大鼠海马脑片,记录CA1区LTP）。结果：海马脑片CA1区LTP的形成受到抑制。结论：应激时过量糖皮质激素会直接影响海马神经突触可塑性。     

缺血诱导体外培养海马神经元损伤机理的探讨

缺血性神经元损伤的机理是神经科学领域极为关注的问题。本实验用体外培养海马神经元建立缺血模型,通过检测神经元死亡率以及观察由缺血引起的神经细胞内生化代谢改变所致的神经元功能障碍,探讨缺血性神经元损伤的机理。结果发现缺血组、缺葡萄糖组神经元死亡率最高,且通过检测细胞膜表面磷脂酰丝氨酸的变化证实此二组神经元凋亡率也最高,进一步研究还发现缺血可引起神经元细胞骨架结构改变,使神经元功能遭到破坏,最终导致神经元不可逆损伤。     

应激对大鼠海马Glu-NMDA受体通路的影响及锌的保护机制

目的：探讨光-电应激对不同锌水平大鼠海马突触体谷氨酸摄取能力及海马N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)受体容量和亲和力的影响。方法：通过光-电刺激建立大鼠应激模型。观察实验动物旷场行为变化。以^3H-L-Glu作为放射配体进行海马NMDA受体结合反应,以放免法测定海马突触体谷氨酸摄取能力。结果：缺锌动物在旷场中活动较少,海马NMDA受体容量减少、海马突触体谷氨酸摄取能力显著下降;与相应非应激组比较,各应激组动物在旷场中停留时间延长,水平和垂直运动呈现减少趋势、海马NMDA受体容量均有增加趋势而海马突触体谷氨酸摄取能力有下降趋势,但以上各项指标仅缺锌应激组出现统计学差异。结论：光-电应激可导致大鼠在旷场中的行为异常,在缺锌情况下,实验动物出现更严重的异常反应。表明,海马NMDA受体容量及突触体谷氨酸摄取能力的变化参与了应激反应过程,推测其机制与海马Glu-NMDA受体通路的改变有关。     

Corticosterone acutely prolonged N-methyl-d-aspartate receptor-mediated Ca2+ elevation in cultured rat hippocampal neurons

This work reports the first demonstration that corticosterone (CORT) has a rapid and transient effect on NMDA receptor-mediated Ca2+ signaling in cultured rat hippocampal neurons. Using single cell Ca2+ imaging, CORT and agonists of glucocorticoid receptors were observed to modulate the NMDA receptor-mediated Ca2+ signals in a completely different fashion from pregnenolone sulfate. In the absence of steroids, 100 micro m NMDA induced a transient Ca2+ signal that lasted for 30-70 s in 86.1% of the neurons prepared from postnatal rats (3-5 days old). After pre-treatment with 0.1-100 micro m CORT for 10-20 min, NMDA induced extremely prolonged Ca2+ elevation. This prolonged Ca2+ elevation was terminated by the application of MK-801 and followed by washing out of CORT. The proportion of CORT-modulated neurons within the NMDA-responsive cells increased from 25.1 to 95.5% when the concentration of CORT was raised from 0.1 to 50 micro m. Substitution of BSA-conjugated CORT produced essentially the same results. When hippocampal neurons were preincubated with 10 micro m cortisol and 1 micro m dexamethasone for 20 min, a very prolonged Ca2+ elevation was also observed upon NMDA stimulation. The CORT-prolonged Ca2+ elevation caused a long-lasting depolarization of the mitochondrial membrane, as observed with rhodamine 123. In contrast, incubation with 100 micro m pregnenolone sulfate did not considerably alter the time duration of NMDA-induced transient Ca2+ elevation, but caused a significant increase in the peak amplitude of Ca2+ elevation in hippocampal neurons. These results imply that high levels of CORT induce a rapid and non-genomic prolongation of NMDA receptor-mediated Ca2+ elevation, probably via putative membrane surface receptors for CORT in the hippocampal neurons.     

持续癫痫样放电导致海马神经元钙离子动力学变化的研究

目的：研究低镁介质致痫的培养海马神经元癫痫模型中神经元内游离钙离子（[Ca^2＋]i）的时空分布及其动力学改变,以探讨钙离子在癫痫发病过程中的作用。方法：联合应用共聚焦激光扫描显微镜和膜片钳,运用较高时间分辨率动态观察培养海马神经元癫痫模型[Ca^2＋]i和电生理变化,以及化学门控钙离子通道阻滞剂的影响。结果：致痫后海马神经元胞浆和核内游离钙离子迅速上升到（612±65）nmol／L和（620±69）nmol／L水平,NMDA受体阻断剂MK-801（10μmol／L）和非NMDA受体阻断剂NBQX（10μmol／L）可使[Ca^2＋]i的升高明显减少;升高的[Ca^2＋]i恢复有明显的延迟现象,90min和150min癫痫样放电后[Ca^2＋]i恢复的时间分别为（114．8±5．2）和（135．0±22．7）（P〈0．05）。结论：持续的癫痫样放电可导致海马神经元细胞内钙超载,这个效应可被MK-801阻断,化学门控钙离子通道也参与了细胞外Ca^2＋内流的过程。     

锌对体外应激海马神经元MTs亚型表达的影响

目的:观察不同锌水平对体外应激海马神经元金属硫蛋白(MTs)亚型表达的影响。方法:取新生1dWis-tar大鼠海马组织进行体外神经元培养,无血清培养24h后,分别向培养液中加入皮质酮、Zn2+特异鳌合剂TPEN,使二者的最终浓度均为1×10-5mol/L,然后加入不同浓度的ZnSO4溶液,使Zn2+的最终浓度分别为1×10-5mol/L、1×10-4mol/L和2×10-4mol/L,作用24h后检测培养液中IL-6和NO含量,以蛋白印迹法检测细胞MTs含量,以RT-PCR检测细胞MT-1mRNA和MT-3mRNA的表达水平。结果:在海马神经元培养液中加入TPEN后,MTs的表达出现明显降低,皮质酮刺激也未见其表达升高。在补锌组,MTs的含量均明显增加,其中以10-4mol/LZn2+组的表达量最高。海马神经元MT-1mRNA和MT-3mRNA的表达水平在皮质酮应激组和补锌组均出现明显升高。另外,锌缺乏和皮质酮刺激可使海马神经元培养上清中的IL-6和NO水平均出现明显升高。结论:不同锌水平对应激海马神经元金属硫蛋白及其亚型mRNA的表达具有调控作用,缺锌可降低金属硫蛋白的表达,而补锌可增加金属硫蛋白的表达。     

Matrix metalloproteinase-7 disrupts dendritic spines in hippocampal neurons through NMDA receptor activation

Dendritic spines are protrusions from the dendritic shaft that host most excitatory synapses in the brain. Although they first emerge during neuronal maturation, dendritic spines remain plastic through adulthood, and recent advances in the molecular mechanisms governing spine morphology have shown them to be exquisitely sensitive to changes in the micro-environment. Among the many factors affecting spine morphology are components and regulators of the extracellular matrix (ECM). Modification of the ECM is critical to the repair of injuries throughout the body, including the CNS. Matrix metalloproteinase (MMP)-7/matrilysin is a key regulator of the ECM during pathogen infection, after nerve crush and in encephalitogenic disorders. We have investigated the effects of MMP-7 on dendritic spines in hippocampal neuron cultures and found that it induces the transformation of mature, short mushroom-shaped spines into long, thin filopodia reminiscent of immature spines. These changes were accompanied by a dramatic redistribution of F-actin from spine heads into thick, rope-like structures in the dendritic shaft. Strikingly, MMP-7 effects on dendritic spines were similar to those of NMDA treatment, and both could be blocked by channel-specific antagonists. These findings are the first direct evidence that MMPs can influence the morphology of mature dendritic spines, and hence synaptic stability.     

银杏内酯B对谷氨酸诱导海马神经元损伤的影响

目的：观察银杏内酯B（ginkgolide B,GB）在不同给药模式下对谷氨酸所致海马神经元损伤的影响。方法：采用Co2超临界萃取的方法制备GB,建立新生Wistar大鼠原代培养的海马神经元谷氨酸毒性模型,采用台盼蓝染色、程序性细胞死亡检测技术及乳酸脱氢酶测定的方法,观察预处理与急救两种给药模型下不同剂量GB的神经保护作用,并与MK-801急性给药相比较。结果：GB在两种给药模式下均能不同程度地提高细胞存活率,降低凋亡率,减少LDH漏出量,且在一定范围内保护作用呈剂量依赖的方式。其中预处理的效果明显优于急救给药处理。但均弱于MK-801组。结论：GB对谷氨酸细胞毒性损伤有保护作用,预防性用药效果更佳。GB可能不仅仅通过拮抗血小板活化因子（PAF）受体等下游事件实现其神经保护作用。如果我们重视其预处理给药的显著效果。将其用于高危人群的预防干预可能有更大价值。     

蝎毒耐热蛋白对红藻氨酸诱导的海马NPY能神经元损伤的影响

目的:观察蝎毒耐热蛋白(SVHRP)对红藻氨酸(KA)诱导的原代培养海马神经肽Y(NPY)能神经元损伤的影响及其可能的分子机制。方法:制备原代培养10d的大鼠海马神经元并用神经元特异性MAP-2抗体进行鉴定,将鉴定成熟的神经元用终浓度为20μg/ml的SVHRP和10μmol/L的KA处理,共孵育24h后,分别用硫堇染色、MTT实验检测不同给药组残存神经元的数目和活力,用免疫细胞化学和RT-PCR技术检测NPY-IR和NPYmRNA的表达。结果:MAP-2-IR结果显示85%以上为阳性成熟神经元;硫堇染色显示,同模型组比较,模型给药组未见神经元形态异常,并且神经元数目未见明显减少(P<0.05);MTT实验显示,模型给药组海马神经元存活率较模型组明显增高(P<0.05);NPY-IR检测表明,模型组NPY阳性细神经元数目明显减少,模型给药组NPY阳性神经元数目明显多于模型组(P<0.01);RT-PCR实验表明,单独给药组海马神经元内NPYmRNA表达较其他三组明显增多(P<0.05)。结论:SVHRP对KA诱导的原代海马神经元的兴奋毒性损伤具有明显的保护作用,可能与SVHRP促进NPY合成有关。