牛膝多肽促大鼠海马神经元突起的生长

目的 研究牛膝多肽(ABPP)对体外培养的大鼠海马神经元突起生长的促进作用及其对生长相关蛋白-43 (GAP-43)和神经丝蛋白(NF-H)mRNA和蛋白表达的影响. 方法 以体外原代培养的胎鼠海马神经元为研究模型,通过四甲基偶氮唑盐(MTT)检测ABPP对海马神经元细胞活性的影响,通过免疫荧光细胞化学法,采用Image-Pro Express软件测量不同浓度ABPP(0.1mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L)加药24h,对海马神经元神经突起生长的影响;通过实时荧光定量PCR法定量分析不同浓度ABPP(0.1mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L)加药6h,对海马神经元GAP-43和NF-H基因表达的影响;采用免疫印迹法观察不同浓度ABPP(0.1mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L)加药24h后,对海马神经元GAP-43 和NF-H蛋白表达的影响.同时应用胞外信号调节激酶(ERK)特异性拮抗剂PD98059与ABPP共培养海马神经元,分析ABPP对海马神经元的作用与ERK通路的关系. 结果 ABPP可有效地促进海马神经元突起的生长,加药后24h浓度为1.0mg/L,作用最强;实时荧光定量RT-PCR、免疫荧光细胞化学法和免疫印迹检测的结果表明,ABPP能增加体外培养的海马神经元GAP-43和NF-H的mRNA和蛋白表达,PD98059可抑制该过程. 结论 ABPP能促进体外培养的海马神经元神经突起的生长,其作用与上调GAP-43和NF-H 基因的表达相关,并可能与ERK通路有关.     

神经再生素促大鼠海马神经元生长的研究

目的 研究牛膝提取物神经再生素(NRF)对体外培养的大鼠海马神经元生长的促进作用及其对生长相关蛋白-43(GAP-43)表达的影响.方法 以体外原代培养的胎鼠海马神经元为研究模型,通过相差显微镜采用Scion软件测量不同浓度NRF(0.25mg/L、0.5mg/L、1mg/L)、不同作用时间(6h、12h、24h)对海马神经元神经突起生长的影响;通过实时荧光定量PER观察NRF不同浓度(0.25mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L)及不同作用时间(6h、12h、24h)对海马神经元GAP-43基因表达的影响;采用免疫荧光细胞化学法和Western blotting,观察不同浓度NRF(0.25mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L)加药24h后,对海马神经元GAP-43表达的影响.结果 NRF可有效地促进海马神经元的生长,加药后24h作用浓度为1mg/L时,作用最强;实时荧光定量RT-PCR、免疫荧光细胞化学法和Western blotting的结果提示,NRF能增加体外培养的海马神经元GAP-43的表达,浓度为1.0mg/L时,作用最佳.结论 NRF能促进体外培养的海马神经元神经突起的生长和GAP-43基因的表达,表明NRF对海马神经元具有神经营养作用.     

孕酮减轻ATP诱导的SH-SY5Y细胞损伤

目的:探讨孕酮对抗腺苷三磷酸(ATP)诱导的人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞损伤的神经保护作用和机制。方法:取对数生长期的SH-SY5Y细胞按照孕酮或ATP浓度的不同进行分组,CCK-8法检测细胞存活率,YO-PRO-1染色检测细胞膜通透性,Fluo-3染色检测细胞内Ca~(2+)浓度的变化,Western blot法检测嘌呤能P2X_7受体表达的变化。结果:与对照组相比,不同浓度(1、3、5和7 mmol/L)ATP作用2 h,SH-SY5Y细胞存活率显著降低(P0.05),细胞摄入YO-PRO-1的荧光强度明显增加(P0.05),且呈剂量依赖性。浓度为3、10和30 nmol/L的孕酮预孵育30 min可减轻ATP损伤作用,细胞存活率较单纯ATP组明显升高(P0.05或P0.01)。孕酮(30nmol/L)或P2X_7受体拮抗剂KN-62(500 nmol/L)预孵育30 min均可显著抑制ATP诱导的胞内YO-PRO-1的荧光增强(P0.01),而孕酮和KN-62两者之间没有明显差异。正常组细胞内钙离子含量少,ATP组细胞内钙离子荧光强度较对照组明显增高(P0.05),孕酮(30 nmol/L)或KN-62(500 nmol/L)预孵育30 min可明显降低(P0.05)ATP诱导的胞内钙荧光增强,而孕酮和KN-62两者之间的作用无明显差异。ATP组SH-SY5Y细胞P2X_7受体表达较对照组明显增加(P0.05),而孕酮(30 nmol/L)预孵育30 min则可显著降低ATP诱导的P2X_7受体表达(P0.05)。结论:孕酮可抑制ATP诱导的P2X_7受体表达、膜孔形成和胞内Ca~(2+)升高,降低细胞死亡率,明显减轻高浓度ATP对SH-SY5Y细胞的损伤作用。     

白果内酯对糖氧剥夺小鼠原代海马神经元内钙离子浓度的影响

目的:观察白果内酯对糖氧剥夺(OGD)后小鼠原代海马神经元内游离钙离子浓度的影响及机制探究。方法:分离和培养小鼠原代海马神经元,实验分为对照组(control)、糖氧剥夺组(OGD)和白果内酯组(OGD+bilobalide),对照组予以常规培养小鼠原代海马神经元,糖氧剥夺组利用氧葡萄糖剥夺/再恢复模型模拟小鼠原代海马神经元的缺血再灌注损伤,白果内酯组在氧葡萄糖剥夺后再恢复前应用20μmol/L的白果内酯。利用流式细胞仪检测各组小鼠原代海马神经元内游离的钙离子浓度,利用Western Blot技术检测各组小鼠原代海马神经元Cav1.2蛋白的表达,最后利用膜片钳技术检测各组小鼠原代海马神经元L型电压依赖型钙离子通道的功能。结果:与糖氧剥夺组相比,白果内酯组小鼠原代海马神经元游离钙离子浓度降低(P<0.05)、Cav1.2蛋白表达量减少(P<0.05)、L型电压依赖性钙离子通道功能减弱(P<0.05),但仍未恢复到对照组水平(P<0.05)。结论:白果内酯可能通过减少小鼠原代海马神经元Cav1.2表达和L型电压依赖性钙离子通道的功能降低细胞内游离钙离子浓度,从而发挥对糖氧剥夺后神经元的保护作用。     

P2X7介导的小胶质细胞形态和受体表达的变化

目的:研究P2X7受体介导的小胶质细胞形态和受体表达的变化,探讨P2X7受体信号通路及其下游过程。方法:运用ATP刺激原代小胶质细胞,免疫细胞化学观察P2X7受体介导的细胞形态和受体表达的变化;建立表达P2X7受体的单克隆细胞模型,免疫细胞化学观察ATP刺激下P2X7受体介导的细胞形态和受体表达的变化。结果:ATP刺激下小胶质细胞和P2X7-HEK293细胞的突起变短,形态变圆,体积缩小;随着ATP刺激量的增加,P2X7受体的表达逐渐增加。结论:P2X7受体介导了小胶质细胞形态的变化。     

姜黄素对LPS激活小胶质细胞条件培养基诱导损伤的海马神经元保护作用及机制

目的:通过脂多糖(LPS)激活小胶质细胞条件培养基(MCM)引起原代培养SD大鼠海马神经元损伤,体外模拟炎症相关性神经退行性疾病,探讨姜黄素的保护作用及机制。方法:5μg/LLPS作用于原代培养的SD大鼠小胶质细胞12h,取激活后培养基作用于原代培养的SD大鼠海马神经元。实验分为5组:空白对照组,LPS组,姜黄素组,MCM组,姜黄素+MCM组。相差显微镜下观察海马神经元各组处理前后形态学改变,MTT法检测各组海马神经元的存活率,并通过全自动生化仪检测各组海马神经元内乳酸盐与丙酮酸盐比值来评价神经元内氧利用情况,RT-PCR法观察各组海马神经元1,4,5-三磷酸肌醇受体3个亚型(IP3R1,IP3R2,IP3R3)的表达情况。结果:LPS激活的小胶质细胞条件培养基引起海马神经元形态发生明显改变,乳酸盐与丙酮酸盐比值较空白对照组亦有明显增加;姜黄素组海马神经元形态未发生明显改变,乳酸盐与丙酮酸盐比值较MCM组降低,MCM组IP3R1及IP3R3表达明显升高,IP2R2无显著变化;姜黄素组IP3R1的表达较MCM组明显下降,但IP3R3表达无明显变化。结论:LPS激活小胶质细胞条件培养基可引起海马神经元损伤,姜黄素对该损伤海马神经元的保护性作用可能是通过增加细胞内氧利用率,降低IP3R1的表达及敏感性,从而减低神经元内钙离子浓度及细胞内钙离子超载机率而发挥作用的。     

人参皂甙Rd对皮层神经元兴奋性毒性损伤后胞内游离钙的影响

目的:探讨人参皂甙Rd(Ginsenoside Rd,GSRd)对皮层神经元兴奋性毒性损伤后细胞内游离钙离子浓度变化的影响。方法:采用原代方法培养大鼠皮层神经元,免疫荧光染色鉴定神经元纯度。应用激光共聚焦显微镜,观察GSRd对谷氨酸(Glutamate,Glu)和N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)刺激后神经元胞内游离钙离子浓度变化的影响。使用钙离子荧光探针Fluo-4,AM标记细胞内游离钙,以Fluo-4的荧光强度反映细胞内游离钙浓度变化。结果:空白对照组荧光强度没有明显变化,而高浓度Glu刺激可迅速升高神经元胞内的荧光强度;在给予GSRd干预时,荧光强度升高的幅度明显降低,与MK-801的作用相似;NMDA刺激亦可使神经元胞内荧光强度明显升高,而加入GSRd干预时,荧光强度升高的幅度较NMDA损伤组有明显减小。结论:GSRd能够抑制高浓度Glu和NMDA引起的大量钙内流,提示减轻兴奋性毒性损伤过程中的钙超载可能是GSRd神经保护作用的机制之一。     

红景天苷类似物MADP对谷氨酸诱导的大鼠海马神经元凋亡的保护作用

目的:观察新型红景天苷(salidroside,Sal)类似物4-甲氧基苯甲基-2-乙酰氨基2-脱氧-β-D-吡喃糖苷(4-methoxy-2-acetamido-2-deoxy-β-D-pyranoside,MADP)对谷氨酸(glutamate)损伤海马神经元的保护作用。方法:原代培养大鼠胚胎海马神经元,与浓度分别为60、120、240μmol/L的MADP或240μmol/L的Sal共同孵育24 h,加入125μmol/L谷氨酸损伤海马神经元15 min。使用相差显微镜观察海马神经元的形态变化;四甲基偶氮唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium salt colorimetry,MTT)比色法测定细胞活力;甲基百里香酚蓝(methyl thymol blue,MTB)法测定细胞内游离的钙离子浓度;采用实时荧光定量PCR技术检测细胞凋亡相关基因Bcl-2,Bax,Caspase-3的表达水平。结果:MADP或Sal预处理24 h可改善谷氨酸损伤后神经元胞体的肿胀和突起的淡化,抑制胞内游离钙离子浓度的上升,提升Bcl-2/Bax mRNA的表达水平,降低Caspase-3 mRNA的表达水平。MADP对大鼠海马神经元的保护作用优于Sal。结论:与Sal相比较,MADP更好的发挥了拮抗谷氨酸对海马神经元损伤的作用,其机制可能与抑制钙离子内流,上调Bcl-2/Bax mRNA及下调Caspase-3 mRNA的表达水平相关。     

Ryanodine受体2基因沉默对大鼠心肌细胞缺血再灌注损伤的影响

目的 观察应用RNA干扰阻断Ryanodine受体2(RyR2)合成是否对心肌缺血再灌注(I/R)损伤有保护作用.方法 分离培养大鼠原代心肌细胞并建立I/R模型.应用RNA干扰技术阻断RyR2表达,分别检测对照组、RNA干扰组、I/R模型组、RNA干扰+IYR模型组细胞凋亡率、RyR2 mRNA、细胞内钙离子浓度、培养上清中乳酸脱氢酶(LDH)水平和线粒体膜电位变化.结果 与对照组相比.I/R组细胞发生明显凋亡和损伤(60.1%比5.5%.P<0.05),细胞内钙离子浓度显著上升(平均荧光强度21.2比7.6,P<0.05),RyR2表达变化不明显(20.1比22.7,P>0.05),线粒体膜电位显著下降(平均荧光强度37.2比85.1,P<0.05).相对于I/R组,siRNA干预组细胞RyR2表达显著下降(6.8比20.1,P<0.05),LDH水平、凋亡率、细胞内钙离子浓度均有明显下降(上清LDH为48 IU/L比125 IU/L,Annexin V阳性细胞31.2%比60.1%,钙离子浓度为平均荧光强度8.6比21.2,均P<0.05),线粒体膜电位显著升高(55.8比37.2,P<0.05).结论 在大鼠原代心肌细胞中RyR2基因沉默对心肌I/R损伤有一定保护作用.     

神经生长因子对体外培养大脑基底神经节神经元的保护作用

目的:研究神经生长因子(NGF)对谷氨酸造成的体外培养大脑基底神经节神经元损伤后的再生及防止神经元坏死的保护作用。方法:原代培养的胎鼠前脑基底神经节神经元,分为对照组、谷氨酸损伤组和谷氨酸损伤后NGF保护组。用倒置相差显微镜进行活细胞观察、采用RT-PCR技术检测前脑基底神经节神经元GAP-43和NF-L基因表达。结果:谷氨酸损伤神经元胞体回缩,突起消失或断裂。加入NGF后神经元绝大多数细胞胞体饱满,突起明显,细胞问的网络联系清晰可见,接近于对照组;NGF保护组大脑基底神经节GAP-43 mRNA和NF-L mRNA表达与损伤组比较具有显著性差异。结论:NGF可保护谷氨酸造成体外培养的大脑基底神经节损伤后的再生,并防止神经元坏死。     

GAP-43在Ⅰ型糖尿病早期大鼠脑海马中的表达变化

目的:观察链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠早期海马生长相关蛋白(GAP-43)的变化,探讨GAP-43在糖尿病脑病发病中的重要作用。方法:本实验将SD雄性大鼠20只随机分为正常组及糖尿病组,用STZ复制糖尿病动物模型,饲养5d后测血糖,4周后进行灌注固定,应用免疫组织化学方法观察糖尿病组和正常组的大鼠海马CA1、CA2、CA3和CA4区GAP-43的表达情况。结果:糖尿病组大鼠的海马各区GAP-43的表达明显增高,尤以CA1和CA3区的表达增高最为明显,与正常组比较有显著性差异(P0.05)。结论:结果表明,在糖尿病早期海马内GAP-43已发生了变化,特别是与记忆有关的CA1和CA3区,提示GAP-43的改变可能与糖尿病脑病的发病密切相关。     

神经生长因子对谷氨酸介导的基底核神经元损伤的保护作用

本研究的目的是观察神经生长因子(nerve growth factor,NGF)对谷氨酸诱导的基底核神经元损伤的保护作用。取出生后1d乳鼠前脑基底核神经元培养,随机分为正常对照组、模型组(谷氨酸损伤组)和NGF保护组。用倒置相差显微镜进行活细胞观察,采用RT-PCR技术检测前脑基底核神经元的神经生长相关蛋白-43(growth associated protein-43,GAP-43)的表达。结果显示谷氨酸损伤组神经元胞体回缩,突起消失或断裂。NGF保护组的神经元绝大多数胞体饱满,突起明显,细胞间的网络联系仍清晰可见,接近于正常对照组;NGF保护组神经元内GAP-43mRNA表达比谷氨酸损伤组高,两者比较有统计学意义(P<0.05)。结果提示,NGF能保护基底核神经元免受谷氨酸兴奋性毒性的损伤。     

Changes in the localization of NAP-22, a calmodulin binding membrane protein, during the development of neuronal polarity

NAP-22, a neuronal tissue-enriched acidic membrane protein, is a Ca(2+)-dependent calmodulin binding protein and has similar biochemical characteristics to GAP-43 (neuromodulin). Recent biochemical studies have demonstrated that NAP-22 localizes in the membrane raft domain with a cholesterol-dependent manner. Since the raft domain is assumed to be important to establish and/or to maintain the cell polarity, we have investigated the changes in the localization of NAP-22 during the development of the neuronal polarity in vitro and in vivo, using cultured hippocampal neurons and developing cerebellum neurons, respectively. Cultured hippocampal neurons initially extended several short processes, and at this stage NAP-22 was distributed more or less evenly among them. During the maturation of neuronal cells, NAP-22 was sorted preferentially into the axon. Throughout the developmental stages of hippocampal neurons, the localization change of NAP-22 was quite similar to that of tau, an axonal marker protein, but not to that of microtubule-associated protein-2 (MAP-2), a dendritic marker protein. Further confocal microscopic observation demonstrated the colocalization of NAP-22 and either tau or vesicle-associated protein-2 (VAMP-2). A comparison of the time course of the axonal localization of NAP-22 and GAP-43 showed that NAP-22 localization was much later than that of GAP-43. The correlation between the expression of NAP-22 and synaptogenesis in the cerebellar granular layer, particularly in the synaptic glomeruli, was also investigated. There existed many VAMP-2 positive synapses but no NAP-22 positive ones in 1-week-old cerebellum. On sections of 2-week-old cerebellum, accumulation of NAP-22 to the synaptic glomeruli was clearly observed and this accumulation became clearer during the maturation of the synaptic structure. The present results suggest the possibility that NAP-22 plays an important role in the maturation and/or the maintenance of synapses rather than in the process of the axonal outgrowth, by controlling cholesterol-dependent membrane dynamics.     

臂丛损伤再生中GAP-43 mRNA及其蛋白的表达

目的：分析臂丛损伤后脊髓前角运动神经元表达GAP-43 mRNA及其蛋白的变化规律，探讨神经损伤再生的机制。方法：建立3种臂丛损伤模型：右C₇前根撕脱（A组）；右C₇前根撕脱＋同侧C5-T₁后根断离（B组）；右C₇前根撕脱+右C₅C₆间脊髓半横断（C组）。用荧光定量RT-PCR方法检测术后14 d时 C₇前角GAP-43 mRNA的表达量。用免疫组化方法检测术后1、 3、 7、14 d脊髓前角GAP-43免疫阳性运动神经元的表达。结果：对照组C₇前角GAP-43 mRNA呈低表达，损伤组GAP-43 mRNA表达显著上调。损伤组术后1 d、3 d时均未见C₇前角 GAP-43免疫阳性神经元，术后7 d各损伤组GAP-43免疫阳性神经元开始出现，14 d时免疫阳性神经元数目达到高峰。3组间比较，C组表达量最高，B组最低，A组居中。结论：臂丛损伤诱导运动神经元GAP-43 mRNA及其蛋白表达上调，GAP-43合成增加是神经元蛋白重组所致，与轴索再生和神经功能重建有关。     

CART肽抑制NMDA诱导海马神经元凋亡的机制

目的：探讨可卡因－苯丙胺调节转录肽（CART）对兴奋性氨基酸N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）诱导海马神经元凋亡的作用和机制。方法：18 d SD大鼠胚胎（E18）海马神经元原代培养8 d,用MTT吸光度值、DNA ladder、Hoechst染色、Western blotting方法观察NMDA引起的神经元凋亡,以及CART肽对NMDA诱导的细胞凋亡的影响,分析CART肽的作用机制。结果：CART肽预处理组海马神经元存活率明显高于NMDA组（P<0.05）;DNA ladder和核形态Hoechst染色证明,CART肽明显抑制NMDA诱导的海马神经元凋亡（P<0.01）。CART肽预处理明显促进NMDA组海马神经元中Bcl-2表达（P<0.01）,增加Bcl-2/Bax比值,抑制caspase-9及caspase-3活化（P<0.01）;但CART肽对Bax的表达及caspase-8活化无显著影响。结论： CART肽抑制NMDA诱导的海马神经元凋亡,呈明显的神经保护作用,其神经保护机制主要是提高抗凋亡分子Bcl-2表达,抑制线粒体凋亡途径启动分子caspase-9和执行分子caspase-3的活化。     

周围神经损伤诱导的GAP-43mRNA表达及神经元超微结构变化

目的 :研究周围神经损伤与再生过程中神经元GAP 4 3mRNA表达及细胞超微结构变化。方法 :原位杂交组织化学法 ,超薄切片透射电镜观察。结果 :坐骨神经损伤后 ,神经元GAP 4 3mRNA表达增加 ,神经再生完成后表达下降。运动神经元粗面内质网减少 ,游离核糖体增多 ,感觉神经元粗面内质网移向细胞边缘。结论 :神经元GAP 4 3mRNA表达受轴突断裂诱导显著升高 ,并与神经元再生状态密切相关。周围神经损伤后 ,神经元的超微结构变化与GAP 4 3mRNA表达增加相符。     

Expression of two neuronal markers, growth-associated protein 43 and neuron-specific enolase, in rat glial cells

 Recent studies have revealed that proteins such as growth-associated protein 43 (GAP-43) and neuron-specific enolase (NSE), believed for many years to be expressed exclusively in neurons, are also present in glial cells under some circumstances. Here we present an overview of these observations. GAP-43 is expressed both in vitro and in vivo transiently in immature rat oligodendroglial cells of the central nervous system, in Schwann cell precursors, and in non-myelin-forming Schwann cells of the peripheral nervous system. GAP-43 mRNA is also present in oligodendroglial cells and Schwann cells, indicating that GAP-43 is synthesized in these cells. GAP-43 is also expressed in type 2 astrocytes (stellate-shaped astrocytes) and in some reactive astrocytes but not in type 1 astrocytes (flat protoplasmic astrocytes). These results suggest that GAP-43 plays a more general role in neural plasticity during development of the central and peripheral nervous systems. NSE enzymatic activity and protein and mRNA have been detected in rat cultured oligodendrocytes at levels comparable to those of cultured neurons. NSE expression increases during the differentiation of oligodendrocyte precursors into oligodendrocytes. In vivo, NSE protein is expressed in differentiating oligodendrocytes and is repressed in fully mature adult cells. The upregulation of NSE in differentiating oligodendrocytes coincides with the formation of large amounts of membrane structures and of protoplasmic processes. Similarly, NSE becomes detectable in glial neoplasms and reactive glial cells at the time when these cells undergo morphological changes. The expression of the glycolytic isozyme NSE in these cells, which do not normally contain it, could reflect a response to higher energy demands. This expression may also be related to the neurotrophic and neuroprotective properties demonstrated for this enolase isoform. NSE activity and protein and mRNA have also been found in cultured rat type 1-like astrocytes but at much lower levels than in neurons and oligodendrocytes. Thus GAP-43 and NSE should be used with caution as neuron-specific markers in studies of normal and pathological neural development. Received: 27 January 1997 / Accepted: 9 May 1997     

听源性惊厥易感大鼠点燃后海马结构内生长相关蛋白的表达

用免疫细胞化学方法结合体视学分析，研究了Wistar大鼠的听源性惊厥易感大鼠（P77PMC）惊厥和点燃后海马结构内生长相关蛋白表达的差异、结果显示：（1）P77PMC大鼠一次惊厥后，海马结构内有广泛的生长相关蛋白免疫反应产物沉积，其分布呈板层样；（2）P77PMC大鼠点燃后，生长相关蛋白免疫反应产物的分布特征与一次惊厥后相比较，无明显变化，但是，海马CA3区苔藓纤维层生长相关蛋白免疫反应产物的光密度值显著增加（P＜0．01）。结果表明，听源性惊厥点燃能够诱导海马结构内生长相关蛋白表达增加。本文还对生长相关蛋白表达增加的生物学意义进行了讨论．