大鼠星形胶质细胞的内质网钙库特征

用显微荧光测量技术研究了纯化培养的大鼠神经胶质细胞的内质网钙库的组成、特征。用IP3 敏感的和非IP3 敏感的钙库的激活剂乙酰甲胆碱 (Acetyl β MethylcholineChloride ,MCh)和咖啡因 (Caffeine ,CAF)及线粒体解偶剂FCCP组成不同的刺激条件作用于细胞 ,观察胞内钙信号的变化。结果表明MCh和CAF均可使[Ca2 ]i出现与刺激浓度依赖性的钙升高。快速重复的刺激可导致钙库的耗竭 ,而足够长的间隔时间可使钙库的Ca2 储存得到不同程度的恢复 ;用Thapsigargin耗竭内质网钙库后 ,MCh和CAF不能引起 [Ca2 ]i升高 ;线粒体的解偶剂FCCP可诱发中度的 [Ca2 ]i升高 ,并与MCh和CAF敏感的钙库相对独立。研究显示星形胶质细胞内的钙库包括 :MCh和CAF敏感的两种内质网钙库 ,它们或相对独立或密切相关 ;线粒体钙库参与胞质内Ca2 缓冲系统。     

大鼠星形胶质细胞的内质网钙库特征

用显微荧光测量技术研究了纯化培养的大鼠神经胶质细胞的内质网钙库的组成、特征.用IP3-敏感的和非IP3-敏感的钙库的激活剂乙酰甲胆碱(Acetyl-β-Methylcholine Chloride,MCh)和咖啡因(Caffeine,CAF)及线粒体解偶剂FCCP组成不同的刺激条件作用于细胞,观察胞内钙信号的变化.结果表明MCh和CAF均可使[Ca2+]i出现与刺激浓度依赖性的钙升高.快速重复的刺激可导致钙库的耗竭,而足够长的间隔时间可使钙库的Ca2+储存得到不同程度的恢复;用Thapsigargin耗竭内质网钙库后,MCh和CAF不能引起[Ca2+]i升高;线粒体的解偶剂FCCP可诱发中度的[Ca2+]i升高,并与MCh和CAF敏感的钙库相对独立.研究显示星形胶质细胞内的钙库包括:MCh和CAF敏感的两种内质网钙库,它们或相对独立或密切相关;线粒体钙库参与胞质内Ca2+缓冲系统.     

少突胶质细胞的钙信号

钙是细胞内重要的第二信使,参与机体内多种生理过程,其胞内的钙信号传递依赖于胞内外的钙离子(Ca2+)浓度差,表现为胞质内钙的变化.Ca2+进入细胞内与钙的受体如钙调素(calmodulin,CaM)结合后发挥系列效应.以往认为Ca2+仅在兴奋性细胞中起传递信号作用,但近年来随着研究的深入,发现无论是兴奋性还是非兴奋性细胞,钙都作为第二信使参与信号转导及基因的表达调控.少突胶质细胞是中枢神经系统髓鞘形成细胞,被认为是中枢神经系统中一种非兴奋性细胞,其对于细胞外的刺激可表现为胞内钙浓度的变化从而调控细胞活动.     

线粒体与癫痫

线粒体是真核细胞内重要的细胞器,对维持细胞的能量代谢和生命活动起重要作用。近年研究发现,线粒体与癫痫关系密切。线粒体的功能障碍可导致癫痫发作,癫痫发作亦可损伤线粒体,而线粒体损伤后可释放一系列损伤因子,调控神经元的损伤。     

鲫鱼视网膜ON型双极细胞的轴突末梢中不存在ryanodine受体门控的钙库(英文)

以前结果表明 ,ryanodine受体 (ryanodinereceptors ,RyRs)门控的咖啡因敏感的钙库和钙引钙释放(Ca2 inducedCa2 release ,CICR)机制存在于鲫鱼视网膜ON型双极细胞的胞体中[1] 。采用RyRs的免疫细胞化学方法和细胞内钙测量技术 ,我们进一步研究了RyRs门控的钙库是否存在于这些细胞的轴突末梢中。视网膜纵切和分离细胞的免疫细胞化学研究显示 ,RyRs主要位于ON型双极细胞的胞体中。咖啡因浓度升至 4 0mmol/L在轴突末梢不能诱导钙信号。在细胞外K 浓度升至 10mmol/L引起静息 [Ca2 ]i 轻微升高后 ,咖啡因在轴突末梢也不能诱导钙信号。在forskolin或多巴胺引起细胞内cAMP浓度升高 ,进而cAMP依赖的磷酸化增强后 ,咖啡因在轴突末梢仍不能诱导钙信号。此外 ,50 μmol/Lryanodine对 65mmol/LK 作用 1min或 2min诱导的轴突末梢的钙信号没有产生任何效应。这些结果表明 ,在鲫鱼视网膜ON型双极细胞的轴突末梢中不存在RyRs门控的咖啡因敏感的钙库和CICR机制     

大鼠小直径痛觉三叉神经节神经元同时存在三磷酸肌醇敏感性钙库和阿诺碱敏感性钙库？P2X和P2Y嘌呤受体介导细胞内钙信号转导通路的变化

背景： 面部创伤或面部手术等可能损伤三叉神经系统而导致三叉神经疼痛,由于其疼痛剧烈难忍、易复发,长期以来一直为口腔临床治疗的一大难题。现有大量研究发现嘌呤类受体与三叉神经痛相关,目前对其作用机制知之甚少。 目的：探讨在小直径三叉神经节神经元中嘌呤类受体介导钙信号途径。 方法：用Fura-2荧光染料通过显微镜荧光测定技术实时检测急性分离成年大鼠小直径三叉神经节神经元的细胞内钙离子浓度。 结果：用正常外液或去除细胞外Ca2+灌流细胞,分别给予thapsigargin（1 μmol/L）,内质网钙泵ATP酶抑制剂,和咖啡因（20 mmol/L）,ryanodine受体激动剂,均能够引起细胞内游离钙离子浓度（[Ca2+]i）不同程度地升高。ATP（100 μmol/L）也能够产生类似的效应。在去除细胞外Ca2+条件下,ATP引起的[Ca2+]i升高可被thapsigargin可逆性地抑制,而不能被咖啡因抑制;然而在正常外液环境中,ATP引起的细胞内[Ca2+]i 升高不能完全地被thapsigargin抑制。 结论：在痛觉三叉神经节神经元中,嘌呤类受体介导的[Ca2+]i升高有两条途径,一种途径是通过代谢型P2Y受体作用于三磷酸肌醇敏感性钙库;另一种途径是通过离子型受体P2X受体引起外钙内流。     

内质网在神经细胞稳态中的作用

内质网是真核细胞中重要的细胞器之一,是蛋白质加工和钙储存的主要场所。内质网不仅本身参与Ca2+平衡的调节,还通过与其它细胞器如线粒体相互作用,共同调节神经细胞的各种活动。此外,细胞在内质网应激状态下启动的未折叠蛋白反应,与氧化应激、自噬等细胞反应联系密切,在对抗应激、促进细胞生存或凋亡过程中发挥关键作用。本文就上述各方面对内质网在神经细胞稳态方面的作用作一综述。     

线粒体内质网结构偶联在认知障碍相关神经系统疾病中的作用及研究进展

线粒体-内质网结构偶联（MAMs）是线粒体和内质网之间存在的物理和生化连接，参与并调节磷脂代谢、钙稳态、线粒体功能、内质网应激、自噬等多种细胞生命过程，同时，MAMs还参与多种认知障碍相关神经系统疾病的发生发展。目前并没有认知障碍相关的有效临床干预措施。而各类认知障碍中均存在钙平衡紊乱、线粒体功能障碍、磷脂代谢及糖代谢异常，这些过程同时受MAMs调控，提示MAMs功能紊乱可能是认知障碍发生发展中的重要一环。现就线粒体内质网结构偶联在认知障碍相关神经系统疾病中的作用及实验研究进展进行综述。     

白介素-2对海马神经细胞的功能调控

采用形态学、电生理学和生物化学等方法，研究了重组人白介素-2(rhIL-2)对新生大鼠海马培养神经元生长发育、平均蛋白总量、膜电活动以及细胞内游离钙离子浓度的影响。结果显示．rhIL-2对海马培养神经元的突起生长、胞体发育以及发育过程中神经元的蛋白质合成具有明显的促进作用，并且在提高海马培养神经元存活、延长存活时间方面有较为显著的效应。细胞内记录结果显示．rhIL-2可改变海马神经元的膜兴奋性，该作用可被纳洛酮减弱。提示阿片受体可能参与介导rhIL-2的作用过程。另外，采用fura-2荧光探针标记法发现，rhIL-2能够通过胞外钙离子的流入和胞内钙库的释放提高海马神经元胞浆内游离钙离子的浓度。上述研究结果初步表明，细胞因子rhIL-2能够调控海马神经元的功能活动。     

低渗状态下星形胶质细胞AQP4mRNA的表达和Ca2+浓度的关系

目的探讨低渗培养液对星形胶质细胞AQP4mRNA的表达变化和Ca2 浓度的影响及其之间的关系。方法取生后2d的Wistar大鼠大脑皮层进行星形胶质细胞纯培养,分别予不同程度的低渗培养液作用于细胞,建立细胞对低渗液反应的实验模型。应用台盼蓝测定细胞存活率,采用原位杂交检测AQP4mRNA的表达,Fura-2/AM荧光法测定细胞内Ca2 浓度。结果体外培养的星形胶质细胞在低渗培养液分别作用3h、6h、12h、24h后,低渗组的细胞存活率较对照组明显减少,各时间点AQP4mRNA表达水平与细胞内Ca2 含量均明显高于对照组,与对照组相比差异有显著意义(P<0.05),而且与作用时间以及低渗液的严重程度密切相关;AQP4mRNA的表达强度与Ca2 浓度的变化呈明显正相关。结论低渗液可引起星形胶质细胞AQP4mRNA的表达上调,导致细胞内Ca2 超载,AQP4和Ca2 可能共同参与脑水肿的形成,提示AQP4可能是脑水肿的重要致病因素之一。     

Rheb基因研究进展

结节性硬化症的致病基因TSC1和TSC2编码的错构瘤蛋白和结节蛋白具有肿瘤抑制作用,是细胞生长和增殖的重要调节因子。近年来研究发现,TSC1和TSC2调控的下游因子Rheb在结节性硬化症的致病机制中起着重要作用,参与细胞的生长、增殖、分化等重要细胞进程。该文对Rheb在细胞信号转导、调控细胞内氨基酸水平以及细胞周期等方面的分子生物学作用进行综述。     

白细胞介素-1β引起胶质瘤细胞U251中蛋白聚集体形成、活性氧含量和线粒体膜电位增高

目的　探讨白细胞介素 1β (IL 1β)是否引起细胞内蛋白聚集体的形成以及细胞活性氧 (ROS)含量的变化和线粒体膜电位的改变。方法　用不同浓度的IL 1β处理神经胶质瘤U2 5 1细胞 2 4h ,四唑盐 (MTT)比色法测定线粒体氧化还原酶的活性 ,用硫磺素S染色研究细胞内蛋白聚集体形成情况 ,四氯四乙基苯并咪唑基羰花青碘化物 (JC 1)检测线粒体膜电位 ,二氯荧光黄双乙酸盐(DCFH DA)检测细胞内活性氧水平。结果　 5ng/ml的IL 1β作用于U2 5 1小于 6h没有降低细胞活性。不同浓度IL 1β处理 2 4h后 ,与对照组比较 ,U2 5 1细胞活性在 5ng/ml时明显下降 (P <0 0 5 ) ,并随着IL 1β剂量继续加大 ,细胞存活率逐渐降低。IL 1β (5 0ng/ml)可导致细胞内蛋白聚集体形成增多 ,并且用JC 1荧光染色可检测到线粒体膜电位明显升高 ,用DCFH DA荧光染色和流式细胞仪定量检测显示 ,U2 5 1细胞内ROS含量增加。结论　IL 1β可引起U2 5 1细胞内蛋白聚集体形成 ,线粒体膜电位增高 ,ROS含量增加进而细胞氧化应激反应增强 ,最终导致细胞死亡     

钠钙交换体家族与癫痫发作关系的研究进展

癫痫发作是脑部神经元过度高频重复放电,突触末梢兴奋性递质与抑制性递质释放平衡紊乱的结果,与细胞内Ca2+稳态失衡关系密切[1].过去人们对Ca2+与癫痫发作关系的研究,主要集中在钙移入机制,而钙移出机制与癫痫发作关系的研究一直很少涉足.近年来,新型Ca2+双向转运蛋白钠钙交换体家族(Na+/Ca2+ exchangers,NCXs)在细胞内钙超载引起的癫痫发作中的作用得到越来越多的关注.NCXs是细胞膜上的一类双向Ca2+转运蛋白,可以将细胞内2/3 Ca2+转运出细胞,为细胞内钙移出主要途径之一.NCXs在中风、癫痫、多发性硬化[2]、惊厥[3]、脑外伤等缺血缺氧性脑损伤方面发挥重要的作用.     

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸调控线粒体自噬参与阿尔茨海默病的保护机制

自噬等线粒体功能障碍是阿尔茨海默病主要的病理学表现之一。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸作为sirtuin等多种酶的辅酶,主要通过SIRT1和SIRT3等多条通路调控线粒体发生和线粒体自噬间的平衡,参与细胞能量代谢和DNA损伤修复等多种生理活动。目前,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸及其前体作为改善阿尔茨海默病等年龄相关退行性疾病的药物已成为研究的热点,文中就烟酰胺腺嘌呤二核苷酸在阿尔茨海默病中的作用及通过何种途径起作用进行综述。     

不同温度对谷氨酸诱发原代培养皮质神经元损伤的保护机制

目的探讨不同温度对谷氨酸诱发皮质神经元损伤的保护机制。方法体外培养新生24 h内Wistar大鼠的皮质神经元,毒性剂量的谷氨酸(200μmol·L-1)诱致皮质神经元损伤,随机分为37℃组(常温)和33℃组(亚低温),两组再根据谷氨酸持续作用时间点(10 min,3 h,6 h,24 h)分为4个亚组,标记为T1,T2,T3,T4。两组细胞均在损伤后24 h,通过激光扫描共聚焦显微镜测量细胞内Ca2+浓度([Ca2+]i)、线粒体内Ca2+浓度([Ca2+]m)及线粒体跨膜电位(ΔΨm)。结果 37℃组和33℃组的[Ca2+]i及[Ca2+]m均随损伤时间的延长而显著性增加,同时伴有ΔΨm显著下降(P0.05);33℃组较37℃组[Ca2+]i及[Ca2+]m的增加明显减少,同时显著减低ΔΨm下降幅度(P0.05)。结论 33℃可抑制谷氨酸诱发皮质神经元损伤时的[Ca2+]m内流,减少[Ca2+]m,维持ΔΨm。     

鲫鱼视网膜ＯＮ型双极细胞的轴突末梢中不存在ryanodine受体门控的钙库

以前结果表明,ryanodine受体（ryanodine receptors,RyRs) 控的咖啡因敏感的钙库和钙引钙释放（Ｃa^2 -induced Ca^2 release,CICR)机制地鲫鱼视网膜ＯＮ型双极细胞的胞体中。采用ＲyRs的免疫细胞化学方法和细胞内钙测量技术,我们进一步研究了ＲyRs门控的钙库是否存在于这些细胞的轴突末梢中。视网膜纵切和分离细胞的免疫细胞化学研究显示,ＲyRs门控的钙库是否存在于这些细胞的轴突末梢中。视网膜纵切和分离细胞的免疫细胞化学研究显示,ＲyRs主要位于ＯＮ型双极细胞的胞体中。咖啡因浓度升至４０mmol/L因轴突末梢不能诱导钙信号。以细胞外Ｋ^＋浓度升至１０mmol/L引起静息[Ca^2 ]i轻微升高后,咖啡因在轴突末梢也不能诱导钙信号。在forskolin或多巴胺引起细胞内cAMP浓度升高,进而cAMP依赖的磷酸化增强后,咖啡因在轴突末梢仍不能诱导钙信号。此外,５０μmol/L ryanodine对６５mmol/L K^ 作用１min或２min诱导的轴突末梢的钙信号没有产生任何效应。这些结果表明,在鲫鱼视网膜ＯＮ型双极细胞的轴突末梢中不存在ＲyRs门控的咖啡因敏感的钙库和ＣＩＣＲ机制。     

兴奋性氨基酸及受体与脑损伤的研究进展

兴奋性氨基酸是中枢神经系统的兴奋性递质,广泛存在于哺乳动物中,以谷氨酸和天门冬氨酸为主.研究表明谷氨酸及受体参与从神经元信息传递到神经可塑性及神经营养、发育等一系列生命过程,与学习、记忆形成机制密切相关,而且还影响认知功能.病理情况下,细胞外间隙中谷氨酸浓度增高能产生兴奋性神经毒性,其毒性作用与和细胞内Na 、Cl-、H2O、Ca 超载、氧自由基、一氧化氮的介导有关,促发多种急慢性脑损伤的发生.     

苯乙酸对胶质瘤C6细胞凋亡和细胞内游离Ca2+浓度的影响

目的观察苯乙酸(PA)对胶质瘤C6细胞凋亡和细胞内游离Ca2 浓度的影响,探讨其作用机制。方法体外培养胶质瘤C6细胞,PA诱导分化后,用透射电镜和Annexin V/PI标记流式细胞仪检测细胞凋亡,Fluo-3/AM探针激光共聚焦显微镜检测细胞内游离Ca2 浓度的变化。结果电镜观察到凋亡细胞,PA对C6细胞早期凋亡率无影响,主要增加晚期凋亡率,随PA浓度的增加而增加。PA能明显增加细胞内游离Ca2 浓度,并且随药物浓度的增加而增加。结论PA能诱导C6细胞凋亡,呈剂量依赖性,PA诱导C6细胞凋亡的机制可能与增加细胞内游离Ca2 浓度有关。     

从受体角度研究睡眠-觉醒调控机制

生物日节律是地球生物受昼夜更替影响的普遍现象,是生命活动的基本组成,几乎涉及机体所有组织与器官的生理活动。这种全身协调的动态变化是多种机制的共同参与和信息整合。在所有参与睡眠觉醒动态循环调控的环节中,受体至关重要,为细胞内信号效应的启动点,同时亦是重要的干预靶点。对目前已知参与睡眠-觉醒循环调节受体的种类进行归纳,并对其功能研究进展进行阐述,有助于进一步了解睡眠-觉醒的生理过程,亦为干预其病理生理变化的研究提供有效信息。     

反义c-fos对海马缺血神经元Bcl-2、Bax蛋白表达的影响

脑缺血再灌注是一个在时间和空间上多环节、多变量的病理生理过程。这些过程的发生都以细胞内损伤性信号传导过程和基因调控过程为基础。近年来的研究表明，c-fos的表达及调控变化与脑缺血再灌注后密切相关。脑缺血后数小时，c-fos的表达即可达高峰。目前对应激而产生的FOS蛋白是否有利于受损神经元的存活尚有争论。Bcl-2和Bax参与神经元凋亡的调节。Bax可能通过与Bcl-2相关蛋白形成异源二聚体，使其失去抑制细胞凋亡的活性；另一方面Pax可能也独立地参与促凋亡的调控。因此，Bax与Bcl-2蛋白质分子的比率对于细胞是否进入凋亡状态极为重要。