小电导钙激活性钾通道在阿尔茨海默病小鼠中的作用

摘要

目的:观察小电导钙激活性钾通道(smallconductancecalcium-activatedpotassiumchannels,SK)对阿尔茨海默病(Alzheimer'sdisease,AD)小鼠认知功能和Aβ25-35诱导的海马神经元细胞凋亡的影响,分析SK通道介导的中间后超极化电流(mediumafterhyperpolarisation,ImAHP)的变化,进而探讨SK通道在AD病程中的相关机制。
　　 方法:动物实验:10周龄健康昆明雌性小鼠60只,按小鼠游泳能力和体重分层后,随机分为4组:空白对照组、假手术组、AD模型组和蜂毒明肽组,其中蜂毒明肽组内设低、中、高3个剂量组,每组10只。AD模型组和蜂毒明肽组侧脑室注射4μl浓度为1mg/ml的Aβ25-35溶液,假手术组侧脑室注射等体积的生理盐水,空白对照组不做任何处理。14天后,Morris水迷宫测试各组小鼠认知功能。测试前30min,蜂毒明肽低、中、高剂量组小鼠分别腹腔注射不同剂量的蜂毒明肽,其余组注射等体积的生理盐水,连续5d。免疫组织化学染色观察海马CA1区Aβ25-35的表达。细胞实验:(1)原代培养小鼠海马神经元,8d后随机分为空白对照组、Aβ25-35组和蜂毒明肽组,其中蜂毒明肽组内设三个剂量组:10nM组、100nM组和400nM组,每组设5个孔。24h后,MTT法和Hoechst33342染色法检测海马神经元存活率和凋亡率。(2)采用全细胞膜片钳技术观察空白对照组、Aβ25-35组和100nM蜂毒明肽组海马神经元SK通道介导的中间后超极化电流(medium-afterhyperpolarisation,ImAHP)的变化。
　　 结果:动物实验:与空白对照组比较,AD模型组和蜂毒明肽组小鼠海马区神经元Aβ25-35阳性表达显著(P＜0.05);AD模型组小鼠逃避潜伏期时间明显延长,且在目标象限停留时间缩短,穿越平台次数减少(P＜0.05),假手术组未见差异(P＞0.05)。与AD模型组比较,蜂毒明肽各组小鼠逃避潜伏期缩短,目标象限停留时间延长,穿越平台次数增多(P＜0.05),海马CA1区神经元内Aβ25-35阳性表达减弱(P＜0.05),且呈剂量依赖性。细胞实验:(1)与空白对照组比较,Aβ25-35组和蜂毒明肽组海马神经元的存活率降低,凋亡率升高。与Aβ25-35组比较,100nM和400nM的蜂毒明肽共孵育可显著降低Aβ25-35诱导的海马神经元的凋亡,提高细胞的存活率(P＜0.05),且具有剂量依赖性,但10nM组无显著差异(P＞0.05)。(2)与空白对照组比较,Aβ25-35组海马神经元上ImAHP幅度增大(P＜0.05)。与Aβ25-35组比较,100nM蜂毒明肽组海马神经元上ImAHP幅度显著减小(P＜0.05)。
　　 结论:1、应用特异性阻断剂蜂毒明肽阻断SK通道能提高AD小鼠学习记忆能力,减少海马CA1区Aβ25-35的表达,抑制Aβ25-35诱导的海马神经元的凋亡。2、蜂毒明肽抑制SK通道活性,能降低ImAHP幅度,推测SK通道在AD病程中的作用机制可能与SK通道介导的ImAHP变化相关。并且通过调节神经元兴奋性及细胞内离子稳态,减少海马区Aβ25-35的表达,从而发挥对神经元的保护作用。