蝎毒耐热蛋白对大鼠急性分离海马神经元兴奋性的影响

应用全细胞膜片钳记录技术在电流钳模式下观察经持续高温等特殊处理后分离纯化的30～50 kDa蝎毒耐热蛋白(scorpion venom heat resistant protein,SVHRP)(国家发明专利,专利号ZL01 106166.92)对急性分离大鼠海马神经元兴奋性的影响.结果发现SVHRP可致海马神经元兴奋性降低.神经元经1×10-2 μg/mL SVHRP处理后动作电位发放模式改变,发放频率减少.在52个受检细胞中,有45个细胞产生位相放电(占86.54%);7个细胞产生重复放电(占13.46%).在产生位相放电的45个细胞中,有8个细胞在SVHRP处理后仍可以诱发出位相放电(占17.78%);37个细胞在SVHRP处理后无法诱导出位相放电(占82.22%),SVHRP处理后动作电位的产生与处理前相比,有显著差异(P＜0.01,n=45);在产生重复放电的7个细胞中,在1×10-2μg/mL SVHRP作用后均不能再次诱发出重复放电,而是产生一个动作电位或不再产生动作电位,药物处理前产生的动作电位个数为14.57±1.00,SVHRP处理后产生动作电位的个数为0.57±0.20,二者之间有显著性差异(P＜0.01,n=7).1×10-4 μg/mLSVHRP处理后,诱发动作电位产生的基强度由(75.10±8.99)pA增加到(119.85±12.73)pA(P＜0.01,n=8);阈电位由(-41.17±2.15)mV升至(-32.40±1.48)mV(P＜0.01,n=8);动作电位峰值由(68.49±2.33)mV下降至(54.71±0.81)mV(P＜0.01,n=8).由于神经元超兴奋性被认为是癫痫发作的基本机制之一,因此上述结果表明SVHRP有可能通过降低海马神经元兴奋性发挥其抗癫痫作用,这为蝎毒药物的进一步开发提供理论依据.     

蝎毒耐热蛋白对大鼠海马神经元钠通道的抑制作用

应用全细胞膜片钳技术观察蝎毒耐热蛋白（scorpion venom heat resistant protein,SVHRP）对急性分离大鼠海马神经元电压依赖性钠通道的影响。结果表明,急性分离大鼠海马神经元产生的河豚毒素（tetrodotoxin,TTX）敏感的电压依赖性钠电流被SVHRP浓度依赖性地抑制,半数抑制浓度为（0．0034±0．0004）μg／mL,Hill常数为0．4361±0．0318;SVHRP可使钠通道稳态激活曲线向电压的正方向移动,正常TTX敏感的钠通道的半数激活电压（V1/2）为（-34．38±0．62）mV（n=16）,给予0．1μg／mL的SVHRP后V1/2为（-23．96±0．41）mV（n=8,P〈0．05）,斜坡因子（κ）由正常的4．52±0．52变为3．73±0．08（n=8,P〈0．05）。SVHRP亦能改变电压依赖性钠通道的稳态失活曲线,使其向电位的负方向移动,SVHRP处理前钠通道半数失活电压（V1/2）为（-32．60±1．52）mV,κ为6．73±0．51（n=16）;0．1μg／mL的SVHRP处理后V1/2变为（-50．69±2．55）mV（n=8,P〈0．01）,κ为5．49±0．72（n=8,P〈0．05）。结果提示,SVHRP能抑制电压依赖性钠电流,改变钠通道的动力学特性,抑制其激活,促进其失活,从而影响神经元的兴奋性,这可能是其抗癫痫的机制之一。     

超声刺激在红藻氨酸诱导的癫痫小鼠中呈现抗癫痫和海马神经保护作用

目的 研究超声刺激(ultrasound stimulation,US)在红藻氨酸(kainate,KA)诱导的小鼠癫痫模型中的抗癫痫作用.方法 将小鼠随机分为对照组(n=11)、KA组(n=12)和KA+US组(n=12).通过侧脑室注射KA建立小鼠癫痫模型,并给予US处理2周.通过视频监控记录US对KA诱发的小鼠癫...     

蝎毒诱导红藻氨酸癫痫大鼠海马内胆囊收缩素原mRNA的表达

目的和方法：本工作用红藻氨酸（ＫＡ）癫痫模型,对用蝎毒处理住房第马内胆囊收缩素原ｍＲＮＡ（ＰＣＣＫ ｍＲＮＡ）表达进行原位杂交观察,并对国产东亚钳蝎粗毒抗癫痫反复发作的机制做了初步探讨。结果：原位杂交的实验显示,三周ＫＡ后,实验对照组与空白对照组相比,腹侧海马是海马门区ＰＣＣＫ ｍＲＮＡ阳性神经元数目明显减少（Ｐ〈０．０５）;实验给药组大鼠８例,其中有６例腹侧海马门区ＰＣＣＫ ｍＲＮＡ阳性神经元数     

杏仁核注射红藻氨酸诱导大鼠边缘叶癫痫发作时海马中Smac和XIAP蛋白的表达

应用红藻氨酸(kainic acid,KA)诱导的大鼠边缘叶癫痫发作模型,检测第二个线粒体源的半胱天冬蛋白酶激活物,直接与凋亡抑制蛋白结合的低等电点蛋白(second mitochondrial activator of caspases／direct inhibitor of apoptosis protein-binding protein of low isoelectric point[PI],Smac／DIABLO)和X染色体连锁的凋亡抑制蛋白(X-chromosome-linked inhibitor of apoptosis protein,XIAP)在癫痫大鼠海马神经元表达。单侧杏仁核内注射KA诱导癫痫发作,1h后用安定终止发作,然后分别用TUNEL染色和cresyl violet染色观察海马神经元存活和凋亡的变化,用免疫荧光和Western blot检测海马Smac／DIABLO、XIAP和半胱天冬蛋白酶-9(caspase-9)的表达。结果表明,发作终止2h时KA注射同侧海马CA3区细胞浆内Smac／DIABLO蛋白表达增加,4h时caspase-9出现裂解片断,8h时出现TUNEL阳性细胞,24h时达高峰。脑室内注射caspase-9抑制剂z-LEHD-fluoromethyl ketone(z-LEHD-fmk)可减少TUNEL阳性细胞,增加存活神经元。发作后KA注射同侧海马CA3区神经元caspase-9免疫反应性增强,Smac／DIABLO和XIAP弥散于整个神经元内。对侧海马未检测到TUNEL阳性细胞及Smac／DIABLO和XIAP蛋白的上述变化。以上结果提示,癫痫发作可诱导Smac／DIABLO蛋白从线粒体向细胞浆的移位、XIAP亚细胞分布改变和caspase-9的激活,Smac／DIABLO、XIAP和caspase-9可能参与了癫痫神经元损伤的病理生理机制,caspase-9可能是潜在的治疗靶点。     

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。     

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。     

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。     

红藻氨酸癫痫大鼠海马GFAP基因调控蛋白表达的变化

目的和方法：用Southwestern印迹从红藻氨酸（KA）癫痫大鼠海马结构中筛选调控胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）基因表达的DNA结合蛋白;并观察其在海马内表达变化的规律,旨在从基因调控水平深入探讨癫痫反复发作形成的神经病理学机制。结果：Southwestern印迹的实验显示海马结构内有两种调控GFAP基因表达的序列特异的DNA结合蛋白,分子量分别为39kDa和35.5kDa;KA后1d,两种调控蛋白的表达即开始增加,5－7d时表达显著增加,3周时表达最多,3个月时表达仍很高。结论：KA通过上调调控GFAP基因表达的转录因子,使海马GFAP过量表达,提示该转录调控因子很可能参与一次KA后癫痫反复发作的形成。     

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.     

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。     

锌离子调节皮质酮对原代培养大鼠海马神经元的损伤

探讨皮质酮对原代培养大鼠海马神经元的损伤效应及锌的调节作用。用原位染色和RT-PCR方法,分别检测神经元的损伤情况及NMDA受体三种亚基(NRl、NR2A、NR2B)mRNA的表达。皮质酮(5μmol／L)作用2,4h可明显降低海马神经元的存活率,导致神经元凋亡,并随着作用时间的延长而加重;锌离子明显影响皮质酮对海马神经元的损伤效应：同时加入皮质酮和低、中浓度Zn^2 (10、100μmol／L),可明显降低神经元凋亡率,而加入高浓度Zn^2 (250μmol／L)则加重神经元损伤。皮质酮作用24h后,海马神经元NRl、NR2BmRNA的表达水平增高,而同时加入低、中浓度Zn^2 (10、100μmol／L)的海马神经元NRl、NR2BmRNA表达水平与对照组接近;NR2AmRNA表达无明显变化。这些结果表明,锌对皮质酮所致应激损伤的调节具有双向性;NMDA受体亚基水平的变化可能是其中重要环节之一。     

右美托咪定对大鼠海马神经元生长发育的影响及其机制

目的:探讨右美托咪定(DEX)对新生大鼠海马神经元发育过程及脑源性神经营养因子(BDNF)-酪氨酸受体激酶B(Trk B)信号通路分子表达的影响。方法:从新生的大鼠分离出海马神经元细胞进行体外培养,将细胞接种于96孔板,实验分为4组(对照组、1μmol/L DEX处理组、5μmol/L DEX处理组、50μmol/L DEX处理组),每组设置6复孔,分别给予不同浓度的右美托咪定1、5和50μmol/L处理,于处理后2、4、6、8、10 d检测细胞活性,于处理后10 d检测细胞凋亡情况、q-PCR检测突触素(SYN)和突触后密度蛋白95(PSD95)的mRNA表达水平,分析BDNF、Trk B及N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA)蛋白表达情况。结果:与对照组相比,不同剂量DEX处理组的神经元细胞活力无显著差异,1μmol/L和5μmol/L DEX处理组中SYN和PSD95 mRNA的表达和Trk B蛋白均无显著性差异(P>0.05),而50μmol/L DEX处理组中SYN和PSD95 mRNA的表达显著升高(P<0.01),BDNF蛋白表达水平显着上调(P<0.01),p-N-甲基-D-天冬氨酸受体的表达增加(P<0.01)。结论:50μmol/L DEX对大鼠海马神经元有一定的作用,其可能通过上调BDNF的表达和N-甲基-D-天冬氨酸受体的磷酸化水平来实现。     

Increased vulnerability of hippocampal pyramidal neurons to the toxicity of kainic acid in OASIS-deficient mice

The endoplasmic reticulum (ER) stress response is a defense system for dealing with the accumulation of unfolded proteins in the ER lumen. Old astrocyte specifically induced substance (OASIS) is known to be expressed in astrocytes and involved in the ER stress response; however the function of OASIS in the injured brain has remained unclear. In this study, we examined the roles of OASIS in neuronal degeneration in the hippocampi of mice intraperitoneally injected with kainic acid (KA). OASIS mRNA was strongly induced in response to KA injection, with a similar time course to the induction of ER molecular chaperone immunoglobulin heavy chain binding protein mRNA. In situ hybridization showed that KA injection causes induction of immunoglobulin heavy chain binding protein mRNA in glial fibrillary acidic protein-positive astrocytes as well as in pyramidal neurons, although up-regulation of OASIS mRNA was only detected in glial fibrillary acidic protein-positive astrocytes. Primary cultured astrocytes, but not the neurons of OASIS −/− mice, revealed reduced vulnerability to ER stress. Furthermore, pyramidal neurons in the hippocampi of OASIS −/− mice were more susceptible to the toxicity induced by KA than those of wild-type mice. Taken together, these data suggest that OASIS expressed in astrocytes plays important roles in protection against the neuronal damage induced by KA.     

低氧预处理对大鼠海马神经元缺氧耐受性和Jun基因表达的影响

目的 :观察低氧预处理对缺氧 复氧后大鼠海马神经元Jun表达的影响。方法 :取培养 12d的两组 (对照组和低氧预处理组 )神经元 ,同时置于缺氧环境 (0 .90L LN2 0 .10L LCO2 )中培养 4h后取出 ,置含 0 .10L LCO2 和空气的培养箱内复氧培养 2 4h和 72h ,于不同时间取出 ,观察神经元存活数 ,并用抗Jun抗血清进行免疫组织化学染色 ,观察Jun表达阳性和阴性神经元数目 ,计算Jun表达神经元所占百分率。结果 :经低氧预处理的海马神经元缺氧 复氧后Jun表达阳性神经元百分率较对照组明显减少 ,神经元存活数明显高于对照组。结论 :低氧预处理可使海马培养神经元对缺氧产生耐受 ,减少缺氧 复氧后神经元Jun的表达。提高神经元存活数     

Activation of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase I in cultured rat hippocampal neurons

We have focused on activation mechanisms of calcium/calmodulin-dependent protein kinase (CaM) kinase I in the hippocampal neurons and compared them with that of CaM kinase IV. Increased activation of CaM kinase I occurred by stimulation with glutamate and depolarization in cultured rat hippocampal neurons. Similar to CaM kinases II and IV, CaM kinase I was essentially activated by stimulation with the NMDA receptor. Although both CaM kinases I and IV seem to be activated by CaM kinase kinase, the activation of CaM kinase I was persistent during stimulation with glutamate in contrast to a transient activation of CaM kinase IV. In addition, CaM kinase I was activated in a lower concentration of glutamate than that of CaM kinase IV. Depolarization-induced activation of CaM kinase I was also evident in the cultured neurons and was largely blocked by nifedipine. In the experiment with 32P-labeled cells, phosphorylation of CaM kinase I was stimulated by glutamate treatment and depolarization. The glutamate- and depolarization-induced phosphorylation was inhibited by the NMDA receptor antagonist and nifedipine, respectively. These results suggest that, although CaM kinases I and IV are activated by the NMDA receptor and depolarization stimulation, these kinase activities are differently regulated in the hippocampal neurons.     

镁离子对谷氨酸诱发的海马神经元损伤的保护作用

目的 :探讨镁离子 (Mg2 )在 0 .1mmol/L谷氨酸诱发的海马神经元损伤中的作用。方法 :将神经元从新生SD大鼠海马中分离后培养 6～ 9d ,即随机分成三组 :A .单纯培养基 ;B .培养基 谷氨酸 ;C .培养基 Mg2 ,30min后再加入谷氨酸。结果 :①B组海马神经元存活率与A组相比显著地呈剂量依赖性降低。②与B组对照 ,C组加用低浓度的Mg2 可提高海马神经元的存活率。结论 :低浓度的Mg2 能保护谷氨酸诱发损伤的海马神经元