海洛因通过Ca2+相关信号通路调节海马星形胶质细胞中Calpain-1活性

摘要

目的：观察海洛因成瘾大鼠海马组织和海马体外培养的海马神经胶质细胞中Calpain-1的表达，同时观察海洛因对海马星形胶质细胞线粒体中钙离子及AMPKα1的影响，探讨Calpain-1在海洛因成瘾中的中枢机制。
　　方法：建立海洛因成瘾大鼠模型，随机分为生理盐水组（对照组）和海洛因依赖组（成瘾组），Western blot检测大鼠海马组织中Calpain-1的表达水平;SD大鼠海马原代细胞培养。Western blot和细胞免疫荧光组织化学鉴定分离与培养星形胶质细胞;海洛因处理体外分离培养的大鼠海马星形胶质细胞，Western blot检测细胞中Calpain-1、AMPKα1的表达水平；应用荧光探针Fluo-3（绿色荧光）。
　　方法，激光共聚焦显微镜观察海洛因、AICAR对海马星形胶质细胞内线粒体中Ca2+的影响。结果：1)Western blot检测显示，大鼠海马组织中有低分子量的Calpian-1表达，分子量约为45kDa,；与对照组相比，成瘾组海马组织中Calpain-1的表达总量和低分子量片段表达都明显减少（P<0.01），且海洛因处理后星形胶质细胞中Calpain-1的表达总量和低分子片段表达水平均低于对照组（P<0.01），海洛因组和AICAR组海马星形胶质细胞AMPKα1 Thr172位点磷酸化的表达水平比对照组高，其 AMPKα1的表达水平也增高（P<0.01）；2)细胞免疫荧光结果显示，在培养的星形胶质细胞中检测到较强的GFAP红色荧光，荧光主要集中在胞质中，呈丝状分布；3)海洛因预处理后海马星形胶质细胞线粒体中 Ca2+浓度与对照组细胞比较明显增高（P<0.05）； AICAR刺激海马星形胶质细胞，与AICAR处理前2s比较,加入AICAR2s后海马星形胶质细胞线粒体中Ca2+浓度显著增加（P<0.05）。
　　结论:海洛因使AMPKα1 Thr172位点磷酸化从而激活AMPK，激活后的AMPK引起线粒体中Ca2+浓度增加；海洛因通过激活AMPK降低海马星形胶质细胞中 Calpain-1的表达及活性，同时海洛因成瘾大鼠海马组织中Calpian-1的表达及活性也降低，表明Calpain-1的改变参与海洛因成瘾机制。

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综述: 海洛因对中脑边缘系统的影响