低渗液对星形胶质细胞水通道蛋白-4表达的影响

目的　探讨体外培养星形胶质细胞在低渗状态下水通道蛋白 4 (AQP4 )表达的变化特点及其所起的作用。方法　取生后 2d的Wistar大鼠大脑皮质进行星形胶质细胞纯培养 ,随机分为对照组和低渗组 ,每组分为 3、6、12、2 4h共 4个时间点 ,每个时间点细胞孔数为 6。对照组予以正常培养液常规培养 ,低渗组分别予以不同程度的低渗液作用于细胞 ,以建立星形胶质细胞对低渗液反应的实验模型。利用倒置显微镜和透射电镜观察低渗液对星形胶质细胞的形态学影响 ,并通过免疫细胞化学、逆转录 聚合酶链反应 (RT PCR)、乳酸脱氢酶活性的测定及图像分析等方法研究星形胶质细胞对低渗液的反应及AQP4的表达变化。结果　对照组在正常渗透压培养液培养 3、6、12、2 4h后 ,AQP4表达无明显差异 (均P >0 .0 5 )。在相同的作用时间条件下 ,各低渗组AQP4mRNA和蛋白表达水平均明显高于对照组 (均P <0 .0 5 )。而在同一低渗状态下的不同培养时间点和不同低渗状态下的同一培养时间点 ,AQP4表达随作用时间的延长和低渗程度的增加而增强 ,AQP4mRNA和蛋白的表达呈明显正相关 (r >0 .836 9,P <0 .0 5 ) ;同时星形胶质细胞表现出特征性的细胞水肿形态学变化 ,细胞存活能力明显下降 ,其严重程度与低渗液的作用时间和渗透压有关。结论　低渗液     

MAPKs信号通路干预对体外培养大鼠星形胶质细胞划痕损伤后水通道蛋白4表达的影响

目的研究体外培养大鼠星形胶质细胞划痕损伤后水通道蛋白4(aquaporin4,AQP4)表达变化,并观察丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)信号通路特异性抑制剂对此变化的影响。方法利用传代培养10d左右的大鼠星形胶质细胞制作划痕损伤模型,部分实验于划痕损伤前1h分别加入ERK抑制剂U0126,p38MAPK抑制剂SB203580及JNK抑制剂SP600125。观察细胞形态变化、GFAP免疫细胞化学染色变化,并用实时荧光定量PCR法检测AQP4mRNA表达变化。结果划痕损伤后12h,细胞形态由扁平形变为不规则形,部分细胞突起向划痕区伸出,划痕区出现GFAP免疫化学染色阳性细胞,AQP4mRNA表达水平明显降低(P<0.05),而U0126,SB203580和SP600125预处理均能阻止此种变化(P<0.05)。结论划痕损伤引起培养星形胶质细胞AQP4mRNA表达下调,MAPKs抑制剂可对抗此作用,提示MAPKs信号通路参与星形胶质细胞损伤后AQP4表达变化的调节。     

星形胶质细胞AQP9在体外损伤反应中的表达变化

目的 通过体外培养星形胶质细胞,探讨星形胶质细胞水通道蛋白-9（aquaporin-9,AQP9）对损伤反应的表达变化及其所起的作用.方法 取出生后2 d的Wistar大鼠乳鼠大脑皮层进行星形胶质细胞纯培养,随机分为对照组和损伤组,每组分为1、3、5、7 d共4个时间点,采用划伤的方法建立星形胶质细胞对损伤反应的实验模型,通过形态学观察、免疫细胞化学染色、原位杂交图像分析等方法研究星形胶质细胞对损伤的反应及AQP9的表达变化.结果 星形胶质细胞受损后,形态学上表现为胞体肥大、突起增粗,呈反应性胶质化的典型特征;胶质纤维酸性蛋白（GFAP）免疫细胞化学染色增强;原位杂交分析表明,AQP9 mRNA表达在损伤后1 d显著增高,第3天至第5天达到高峰,与对照组相比,差异有统计学意义（P〈0.05）.结论 体外培养的星形胶质细胞对损伤表现为反应性胶质化、AQP9 mRNA表达增强,提示AQP9可能直接参与损伤性脑水肿的形成.     

水通道蛋白4在缺氧缺糖后水肿星形胶质细胞中的作用

目的 探讨水通道蛋白4(aquaporin 4,AQP4)在缺氧缺糖培养后水肿星形胶质细胞中的表达变化与作用.方法 星形胶质细胞分为正常组和缺氧缺糖组,缺氧缺糖组细胞经过5 h缺氧缺糖后恢复正常条件培养至0.5、2、8、24 h和48 h 5个时间点时,用光镜观察细胞形态变化,RT-PCR及免疫荧光法测定AQP4的mRNA及蛋白的表达变化.结果 ①在缺氧缺糖后0.5 h,细胞肿胀逐渐形成并继续加重,2 h肿胀达到高峰,至8 h和24 h时肿胀逐渐消退,48 h细胞基本恢复正常形态.②RT-PCR和免疫荧光检测:在缺氧缺糖后0.5 h,AQP4 mRNA和蛋白的表达均较正常组明显下降(P<0.05),2 h回升,8 h明显超过正常水平,达最高值(P<0.05),24 h有所下降,但仍明显高于正常水平(P<0.05),至48 h时mRNA和蛋白的表达均基本恢复正常水平.结论 缺氧缺糖后星形胶质细胞水肿形成及消退期AQP4的不同表达变化可能都是细胞的一种自身保护机制,从而尽量维持细胞的正常形态和功能.     

水通道蛋白1、4在培养大鼠星形胶质细胞、BT325细胞及人脑胶质瘤组织中的表达

目的 水通道蛋白作为细胞膜特异性水转运蛋白在脑内分布广泛,参与脑内水平衡调节,与脑肿瘤、脑创伤等多种疾病导致的脑水肿有关.本实验主要研究水通道蛋白1、4在培养大鼠星形胶质细胞、人多形性胶质母细胞瘤系BT325细胞及人脑胶质瘤组织中的表达情况.方法 应用胶质纤维酸性蛋白(GFAP)免疫细胞化学染色鉴定培养大鼠星形胶质细胞及BT325细胞.应用反转录PCR法检测GFAP、AQP1及AQP4在不同组织细胞中的表达.结果 实验中培养大鼠星形胶质细胞及BT325细胞GFAP免疫细胞化学染色阳性.体外培养大鼠星形胶质细胞、人胶质母细胞瘤组织及对照组标本均有GFAP表达,同时也有AQP1及AQP4表达.BT325细胞只有GFAP表达,无AQP1及AQP4表达.结论 AQP1、4在培养大鼠星形胶质细胞及胶质瘤组织中均有表达,可能对脑功能的维持及肿瘤性脑水肿的发生、消散有重要影响.     

异丙酚对氨处理的大鼠脑皮质星形胶质细胞水肿及水通道蛋白-4表达的影响

目的 探讨异丙酚对氨处理的大鼠脑皮质星形胶质细胞水肿及水通道蛋白-4(AQP4)表达的影响.方法 原代培养SD大鼠脑皮质星形胶质细胞.分别用氯化铵(5 mmol/L)共培养细胞6、12、24、48 h;二甲亚砜及异丙酚(10 μmol/L)预处理细胞30 min后与氯化铵共培养24 h,用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测星形胶质细胞AQP4蛋白表达,光学显微镜观察细胞形态,3-4,5-二甲基噻唑-2,5-二酚四唑溴化物(MTT)检测各组细胞活性.结果 氯化铵处理星形胶质细胞12 h后AQP4表达开始上调,一直持续到48 h,其中24 h时AQP4表达上调最为明显,异丙酚预处理组AQP4表达较NH4Cl-24 h组明显降低(P<0.05);光学显微镜观察发现NH4Cl-24 h组细胞较正常组和异丙酚预处理组细胞肿胀明显;MTT检测显示异丙酚预处理组细胞活性较NH4Cl-24 h组和二甲亚砜组明显增高(P<0.05).结论 异丙酚预处理能抑制氯化铵引起的大鼠脑皮质星形胶质细胞AQP4表达的上调,减轻细胞肿胀程度,提高星形胶质细胞活性.     

缺氧条件下谷氨酸对鼠脑星形胶质细胞血管内皮生长因子表达的影响

目的观察谷氨酸在缺氧条件下对星形胶质细胞血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响。方法原代培养SD大鼠星形胶质细胞,传代后分为4组:①对照组;②谷氨酸组(1μmol/L);③缺氧组;④缺氧+谷氨酸组。缺氧条件为:(94%N2,5%CO2和1%O2),每组包括6个时相点:0、2、4、6、8、12h(以缺氧后开始计时),②和④组加入1μmol/L的谷氨酸。在不同时间点提取细胞总RNA,用Real time FQ-PCR法检测VEGF mRNA表达变化;ELISA法检测培养上清液VEGF蛋白表达变化。结果对照组和谷氨酸组(1μmol/L)各实验时相点星形胶质细胞VEGF mRNA和蛋白表达无明显变化。而缺氧组和缺氧+谷氨酸组VEGF mRNA和蛋白表达却随实验时相逐步增高,分别在6和8h达最高,之后渐下降。缺氧+谷氨酸组VEGF mRNA和蛋白表达上调较单纯缺氧组更为显著。结论谷氨酸(1μmol/L)可在缺氧条件下增强星形胶质细胞VEGF mRNA和蛋白表达上调,这可能与缺氧状态下星形胶质细胞表面谷氨酸受体的表达变化有关。     

钾通道在新生大鼠星形胶质细胞缺氧缺血性水肿中的作用机制

目的 探讨钾通道在体外培养的新生大鼠星形胶质细胞缺氧缺血性水肿中的作用机制.方法 体外培养出生3 d新生大鼠的星形胶质细胞;采用RNA干扰技术制作水通道蛋白4(AQP4)敲低型(AQP4-/-)细胞模型;用放射性[3H]标记的甲基D-葡萄糖摄取,测定缺氧缺血性AQP4-/-和野生型(AQP4+/+)星形胶质细胞体积;利用全细胞膜片钳技术记录培养的星形胶质细胞电压依赖性钾通道(Kv)的电流特性,并记录缺氧缺血性星形胶质细胞Kv通道的电流变化.结果 AQP4+/+和AQP4-/-星形胶质细胞在缺氧缺血时均较其对照组细胞体积明显增加(AQP4+/+和AQP4+/+组细胞在缺氧缺血0.5、1、2、4 h组占所对应的对照组D-葡萄糖摄取值的百分数分别为104±7、109±6、126±12、152±9和97±7、105±9、109±7、132±6,均P<0.05),但相同缺氧缺血时间点AQP4-/-介导细胞水肿程度明显减轻(均P<0.05),而且细胞电流密度随着缺氧缺血时间延长,进行性下降(对照组和缺氧缺血0.5、1、2、4 h组细胞电流密度值分别为116±8,107±9,91±10,76±6,37±11,均P<0.05).结论 在细胞缺氧缺血时,细胞外向性钾通道下调,可能阻止细胞内堆积的钾离子流出细胞外,引起渗透性改变而导致水通过AQP4流入细胞内,从而出现细胞水肿.     

小胶质细胞NF-κB与AQP4协同表达的研究

目的观察原代培养的小胶质细胞划痕损伤后NF-κB与水通道蛋白质4(AQP4)表达的相关性。方法原代培养小胶质细胞,用免疫细胞化学鉴定其特异性表面标记物巨噬细胞分化抗原-1(Mac-1)抗体。采用划痕致伤构建细胞损伤模型。于伤后12 h及1、3、57、d用RT-PCR检测NF-κB mRNA的表达,Western blot检测AQP4蛋白的表达。结果伤后12 h,NF-κB、AQP4表达不显著,1 d时表达达高峰,后逐渐降低,5、7 d时几乎无表达。结论致伤后,NF-κB与AQP4的表达具有协同性,炎症反应在创伤后脑水肿的发生、发展中发挥了重要作用。