铅对原代培养海马神经细胞DNA损伤作用

目的 通过检测细胞生长抑制和凋亡相关的DNA损伤蛋白在大鼠原代培养海马细胞中的表达与原代培养海马细胞DNA损伤的相关性,探讨铅的神经毒理作用机制.方法 原代培养的海马神经细胞,于培养7 d全量更换培养液后加入不同浓度醋酸铅0.2、1.0、10 μmol/L,置于37℃、5%CO2培养箱继续培养24 h;蛋白免疫印迹(western blot)方法检测生长抑制DNA损伤诱导因子(GADD 153)表达;彗星实验检测大鼠海马原代培养神经细胞DNA损伤程度.结果 与对照组比较,随着染铅浓度增高,原代培养的海马神经细胞中的DNA的尾距(OTM)和彗尾值增大,0.2、1.0μmol/L染铅组GADD 153蛋白表达较弱,染铅浓度为10 μmol/L时,表达明显增加.结论 细胞DNA损伤与GADD 153蛋白表达呈一定相关性.     

酒精抑制脑星形胶质细胞胶原纤维酸性蛋白和S_(100)蛋白的表达

目的研究酒精对脑星形胶质细胞GFAP和S_(100)蛋白表达的影响。方法对体外分离培养的大鼠胚胎脑星形胶质细胞分别施以不同剂量酒精(2、5和20mmol/L),染毒7天后,以免疫细胞化学法观察酒精对星形胶质细胞GFAP和S_(100)蛋白表达的影响。结果随酒精剂量增加,脑星形胶质细胞GFAP和S_(100)蛋白表达强度下降,高剂量组细胞数量轻度减少。结论提示酒精能抑制星形胶质细胞GFAP和S_(100)蛋白表达。酒精诱导的星形胶质细胞蛋白表达异常可能是酒精引起中枢神经系统发育异常的主要机制之一。     

乙酸铅对人星形胶质细胞超微结构及凋亡相关蛋白天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3表达的影响

为探讨乙酸铅对人星形胶质细胞超微结构及凋亡相关蛋白天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)表达的影响,将处于对数生长期人星形胶质细胞(细胞密度约5×103个/ml)分别暴露于0(对照)、10、20μmol/L乙酸铅,培养24 h后,采用倒置相差显微镜观察细胞的形态学变化,采用透射电镜观察细胞超微结构的变化,采用流式细胞仪检测细胞凋亡率,采用细胞免疫化学法检测Caspase-3的表达,采用Western blot法检测细胞中Caspase-3表达量。结果显示,显微镜下观察发现,乙酸铅染毒人星形胶质细胞变小、变圆,细胞间隙变大,细胞部分脱落。透射电镜观察发现,乙酸铅染毒细胞胞质内出现空泡,核固缩,核膜结构模糊,线粒体数目减少、空泡化。流式细胞仪检测结果表明,乙酸铅染毒组细胞凋亡率高于对照组,差异有统计学意义(P0.05)。细胞免疫化学法和Western Blot法检测结果显示,乙酸铅染毒人星形胶质细胞Caspase-3表达量均高于对照组,并且表达量随着染铅剂量增加而升高。提示乙酸铅可诱发人星形胶质细胞凋亡,其机制可能与Capase-3的活化有关。     

乙醇与铅单独及联合染毒对胎鼠脑新皮质神经干细胞自我更新的抑制作用

目的研究乙醇和乙酸铅联合染毒对胎鼠脑新皮质神经干细胞自我更新的影响及其机制。方法取SpragueDawley胎鼠脑新皮质的神经干细胞悬液,分设对照组、乙醇(25、50 mmol/L)单独染毒组、乙酸铅(0.01、0.1、1μmol/L)单独染毒组和乙醇+乙酸铅联合染毒组。培养48 h后,采用台盼蓝试验检测细胞存活率,采用流式细胞术检测细胞周期,采用qRT-PCR法检测神经干细胞标志物nestin和细胞周期相关基因p16和p21 mRNA表达。结果乙醇与乙酸铅联合染毒组胎鼠脑新皮质神经干细胞存活率下降,细胞周期延缓、G0/G1期阻滞和S期DNA合成抑制,nestin mRNA表达下降均存在协同效应(P0.05);对p16和p21 mRNA表达水平增高亦呈一定协同作用(P0.05)。结论乙醇和乙酸铅联合染毒能抑制胎鼠脑新皮质神经干细胞的自我更新,并且存在一定协同作用。     

孕哺期及断乳后氯化镧暴露对子代大鼠大脑皮质GRP表达和PERK及IRE1磷酸化的影响

目的观察氯化镧(lanthanum chloride,LaCl_3)对大鼠大脑皮质细胞凋亡、葡萄糖调节蛋白(glucose regulated protein,GRP)表达、PKR样内质网激酶(PKR-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)和肌醇需求酶1(inositol requiring enzyme 1,IRE1)磷酸化的影响,研究LaCl_3对大脑皮质产生损害效应的机制。方法 32只成年雌性Wistar大鼠随机分为对照组、2.5、5和10 g/L LaCl_3组,2.5、5和10 g/L LaCl_3组妊娠大鼠从受孕起分别饮用2.5、5和10 g/L LaCl_3蒸馏水溶液,对照组妊娠大鼠从受孕起饮用蒸馏水。LaCl_3组子代大鼠断乳前经母鼠胎盘和母乳染镧,断乳后饮用2.5、5和10 g/L LaCl_3蒸馏水溶液1个月。取子代大鼠大脑皮质,以尼氏染色法检测大脑皮质神经细胞尼氏体表达水平,以流式细胞仪法测定大脑皮质神经细胞凋亡率,采用Western blot法检测大脑皮质GRP78、GRP94、PERK、IRE1、磷酸化的PERK(pPERK)和IRE1(pIRE1)及分别受PERK和IRE1调控的生长迟滞和DNA损伤诱导蛋白(growth arrest and DNA damage inducible protein,GADD)153和JUN氨基端激酶(JUN NH2-terminal kinase,JNK)的表达水平。结果各LaCl_3组子代大鼠大脑皮质神经细胞尼氏体表达水平低于对照组(P0.05),而细胞凋亡率高于对照组(P0.05),且均具有一定的剂量-效应关系。2.5 g/L LaCl_3组子代大鼠大脑皮质GRP78、GRP94、pPERK、pIRE1、GADD153和pJNK表达水平高于对照组(P0.05),5 g/L LaCl_3组子代大鼠大脑皮质GRP78、GRP94、pPERK、pIRE1、和GADD153表达水平高于对照和2.5 g/L LaCl_3组(P0.05),10g/L LaCl_3组子代大鼠大脑皮质GRP78、GRP94、pPERK、pIRE1、GADD153和pJNK表达水平高于对照、2.5 g/L和5 g/L LaCl_3组(P0.05)。结论 LaCl_3对大鼠大脑皮质的毒性效应机制可能涉及GRP78和GRP94表达上调、PERK和IRE1磷酸化水平升高所致凋亡增多。     

铅对原代培养星形胶质细胞谷氨酸转运体的影响

目的探讨铅暴露对星形胶质细胞(AS)中GLAST和GLT-1蛋白表达及转运体功能的影响。方法取出生1~3 d Wistar大鼠的仔鼠星形胶质细胞进行原代培养,以胶质纤维酸性蛋白(GFAP)染色鉴定细胞纯度后,进行0(对照组)、50、100、200及400μmol/L乙酸铅染毒,染毒时间为72 h。倒置显微镜下观察细胞形态并采集图像;以AlamarBlue法检测细胞活力;以Western blot法检测GLAST和GLT-1蛋白的表达;以同位素标记法测定谷氨酸转运体功能。结果 50和100μmol/L铅暴露组的细胞形态与对照组相比,未见明显改变;200μmol/L铅暴露72 h后,少量细胞开始脱壁,细胞间隙增大;400μmol/L铅暴露组细胞变大,突起变短或消失,脱壁细胞数量明显增多。与对照组相比,各浓度铅暴露组的AS活力均降低(P0.05),100、200和400μmol/L铅暴露组的GLT-1蛋白含量下降(P0.05),但各浓度铅暴露组的GLAST蛋白含量无显著改变。100、200和400μmol/L铅暴露组的3H-Glu放射性低于对照组,差异均有统计学意义(P0.05)。结论铅暴露可明显抑制AS中GLT-1蛋白的表达,并导致AS的Glu转运体功能下降。     

乙基亚硝基脲致大鼠脑星形胶质细胞DNA损伤及对P53和P21蛋白表达的影响

目的研究乙基亚硝基脲(N-ethyl-N-nitrosourea,ENU)诱发原代大鼠脑星形神经胶质细胞DNA损伤及对P53、P21蛋白表达的影响.方法采用机械分离技术,在体外培养大鼠脑神经胶质细胞,通过传代培养的方法纯化大鼠脑星形胶质细胞.给予不同浓度ENU(1.7、3.4、6.8、13.6、27.2 mmol/L)染毒,采用单细胞凝胶电泳(single-cell gel electrophoresis,SCGE)和免疫组织化学的方法观察ENU对星形胶质细胞DNA的损伤作用和抑癌基因p53、p21的产物P53、P21蛋白在细胞中表达.结果不同染毒浓度下,各染毒组对星形胶质细胞均有不同程度DNA损伤作用,各染毒组拖尾细胞百分率与阴性对照组比较,差异均有统计学意义(P＜0.01),且随受试物浓度增加而增加,表现出明显的剂量-效应关系(r=0.916).各染毒组细胞DNA的迁移距离(尾长)与阴性对照组比较,差异均有统计学意义(P＜0.01).在13.6、27.2 mmol/L ENU染毒组,P53有阳性表达,与阴性对照组比较,有统计学意义(P＜0.01),而P21在各实验组均未见阳性表达.结论ENU对大鼠脑星型胶质细胞的毒性主要表现在诱导细胞遗传物质DNA损伤以及抑癌基因p53的表达水平升高.     

c-Jun氨基末端激酶在镉致小鼠脑原代星形胶质细胞凋亡中的作用

目的利用原代培养的小鼠脑星形胶质细胞(astrocytes,AS),探讨c-Jun氨基末端激酶(JNK)信号转导通路是否参与镉致小鼠脑星形胶质细胞凋亡的过程。方法原代培养的小鼠脑星形胶质细胞给予0~20μmol/L镉染毒0~24 h,倒置相差显微镜观察细胞形态变化;给予0~20μmol/L镉染毒9、12 h,采用MTT法检测细胞存活率;给予0~20μmol/L镉染毒12 h,采用Annexin V-FITC/PI双染流式细胞术检测细胞凋亡率;给予0~20μmol/L镉染毒0~12 h,采用蛋白印迹(Western blotting)法检测JNK磷酸化蛋白的表达水平。结果镉浓度为5~20μmol/L时,随染毒剂量的升高及作用时间的延长,细胞形态发生明显改变:细胞间网络连接松散,突起消失,胞体收缩成球形,贴壁能力下降,最终脱落,漂浮于培养液中。与对照组比较,各浓度镉染毒9、12 h后小鼠脑星形胶质细胞的存活率均下降,差异有统计学意义(P0.01);且随着镉染毒浓度的升高和染毒时间的延长,小鼠脑星形胶质细胞的存活率均呈下降趋势。与对照组比较,各浓度镉染毒12 h后小鼠脑星形胶质细胞的凋亡率均升高,差异有统计学意义(P0.01);且随着镉染毒浓度的升高,小鼠脑星形胶质细胞的凋亡率均呈上升趋势。与对照组比较,5~20μmol/L镉染毒3 h后小鼠脑星形胶质细胞内p-JNK表达量均升高,20μmol/L镉染毒6 h后小鼠脑星形胶质细胞内p-JNK表达量升高,10~20μmol/L镉染毒9、12 h后小鼠脑星形胶质细胞内p-JNK表达量均升高,差异有统计学意义(P0.05);与0 h比较,0~20μmol/L镉染毒3~12 h后小鼠脑星形胶质细胞内p-JNK表达量均升高,差异有统计学意义(P0.05);且随着镉浓度的升高和染毒时间的延长,小鼠脑星形胶质细胞内p-JNK的表达量均呈上升趋势。结论镉可能通过上调JNK磷酸化蛋白的表达水平来诱导小鼠脑星形胶质细胞的凋亡。     

鱼藤酮对大鼠星形胶质细胞CaMKⅡ基因和蛋白表达的影响

目的 研究鱼藤酮对大鼠原代培养星形胶质细胞钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMK Ⅱ)活性的影响.方法 MTT法检测染毒星形胶质细胞活力,激光共聚焦结合Fluo-4荧光法动态测定细胞内游离钙浓度([Ca2 ]i),采用RT-PCR技术检测CaMK Ⅱα和CaMK Ⅱβ mRNA的表达,Western-blot技术观察磷酸化CaMK Ⅱ蛋白活性的变化.结果 1.0和2.0 μmol/L鱼藤酮染毒时星形胶质细胞活力明显降低,染毒星形胶质细胞[Ca2 ]i呈浓度依赖性升高,CaMK Ⅱα亚基mRNA明显下调(P<0.05),CaMK Ⅱ蛋白活性显著降低(P<0.01).结论 鱼藤酮染毒星形胶质细胞内游离钙浓度的升高,CaMK Ⅱ基因表达和蛋白活性显著降低,可能是其诱导神经细胞变性损伤的重要原因之一.     

氯化镧对大鼠星形胶质细胞内质网应激及凋亡的影响

目的观察氯化镧(LaCl3)对大鼠大脑皮质星形胶质细胞(Ast)中葡糖调节蛋白-94(GRP-94)、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)、生长阻滞和DNA损伤诱导蛋白153(GADD153)、半胱天冬蛋白酶-12(caspase-12)表达的影响。方法分别用0、0.25、0.5、1.0 mmol/L LaCl3作用Ast细胞24 h,再以四甲基偶氮唑盐法检测Ast细胞活力,以流式细胞仪检测Ast细胞凋亡,以Western blotting法检测Ast细胞GRP-94、PERK、磷酸化PERK(pPERK)、GADD153和caspase-12的水平。结果 0.25、0.5、1.0 mmol/L LaCl3染毒后,Ast细胞活力降低,Ast细胞凋亡升高,均呈剂量-效应关系,差异均有统计学意义(P0.05)。0.25、0.5、1.0 mmol/L LaCl3染毒组Ast细胞的GRP-94、pPERK、GADD153、caspase-12水平均高于对照组,其中1.0 mmol/L LaCl3染毒组上述指标分别为对照组的3.10、5.25、2.73、3.14倍,差异均有统计学意义(P0.05)。结论 GRP-94、pPERK、GADD153和caspase-12表达上调使凋亡异常增多,其可能是LaCl3对Ast细胞产生毒作用的机制之一。