载脂蛋白E对原代大鼠皮层神经元胞内钙稳态的影响

摘要

目的：采用激光共聚焦钙离子荧光成像技术观察不同亚型载脂蛋白E(apoE4，apoE3)对原代培养的大鼠皮层神经元胞内静息钙水平和NMDA诱发钙反应的影响。 方法：荧光染料选Fluo-3/AM，对皮层神经元有效负载后在激光共聚焦荧光显微镜下观察并记录其胞内静息钙水平或其变化。根据药物作用时间将实验分为急性和慢性两部分。在急性实验部分，培养10d的皮层神经元洗去培养基，负载染料，先记录1min的胞内静息钙水平，然后，分别给予不同浓度的重组人apoE4、apoE3和MK801，动态观察胞内钙水平的变化20min。最后给予100μmol/L NMDA，继续观察1min以了解皮层神经元对NMDA的钙反应。在慢性实验部分，皮层神经元培养8d后进行药物干预，作用48h，洗去培养基，负载染料，观察胞内静息钙水平1min；然后给予100μmol/L NMDA，观察皮层神经元NMDA钙反应1min。 结果：(1)急性给予apoE4剂量依赖性和时间依赖性升高了细胞内的静息钙水平。100nmol/L和300nmol/L apoE4给药后20min，神经元胞浆相对钙荧光强度升高到137.74±6.89％和154.05±7.60％，与对照组(100.42±8.06％)相比具有显著性差异(P＜0.01)；同一浓度(300nmol/L)的apoE4在给药后5min、10min和20min不同时间点，其相对荧光密度分别升高到118.25±8.08％、138.74±7.57％和154.05±7.60％，存在显著差异(P＜0.01)。(2)急性给予apoE4引起的胞内钙水平增高可以被NMDA受体非竞争性拮抗剂MK801部分阻断。急性给予100nmol/LapoE4引起的[Ca2+]ⅰ升高(137.74±6.89％)被MK801降至116.76±8.35％(P＜0.05)。(3)急性给予apoE4同样显著性增强了NMDA诱发的钙反应。对照组NMDA诱发的钙升高为317.86±8.56％，急性给予100nmol/L和300nmol/L apoE4使NMDA(100μmol/L)诱发的钙反应增加至335.75±9.65％(P＜0.05)和360.78±8.35％(P＜0.01)。(4)慢性apoE4预处理也显著升高了胞内钙水平，并且也被MK801有效阻断。100nmol/L和300nmol/L apoE4作用48h后[Ca2+]ⅰ显著升高到172.51±5.40％和201.24±1.29％(P＜0.01)；MK801则使100nmol/L apoE4引起的[Ca2+]ⅰ升高降至131.04±2.09％(P＜0.01)。但慢性apoE4预处理却使NMDA引起的钙反应明显降低。100nmol/L和300nmol/L apoE4作用48h，使NMDA引起的钙反应峰值从对照组的317.86±8.56％分别降至200.75±9.65％和154.78±8.35％(P＜0.01)。(5)即使在高浓度下(300nmol/L)，急性、慢性apoE3处理均未引起细胞内静息钙水平及NMDA钙反应的显著改变。 结论：(1)ApoE4急性作用可以显著升高神经元胞内静息[Ca2+]ⅰ，且呈浓度依赖与时间依赖效应，而apoE3则无影响；MK-801可减弱apoE4急性作用引起的胞内静息[Ca2+]ⅰ升高，而MK-801单独作用无影响；(2)ApoE4急性作用可以明显增加NMDA诱发的胞内钙离子浓度升高，且呈浓度依赖效应，而apoE3则无影响；(3)ApoE4慢性作用可以浓度依赖性地升高神经元胞内静息[Ca2+]ⅰ，而apoE3则无影响，MK-801预处理可减弱apoE4引起的胞内静息[Ca2+]ⅰ升高，但不能完全阻断该效应；(4)ApoE4慢性作用可降低NMDA诱发的胞内钙反应，呈浓度依赖效应，而apoE3则无影响，MK-801预处理可以部分逆转apoE4慢性作用引起的NMDA胞内钙反应降低。 钙成像实验结果提示，即使在生理浓度下，apoE4也可通过激活NMDA受体而扰乱神经元胞内钙稳态。由此导致的细胞内钙超载可能是AD发病早期的关键事件，据此设计特异性NMDA受体阻断剂将有可能成为保护神经元免受apoE4伤害的有效治疗策略之一。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

材料和方法

1.材料

1.1实验动物

1.2主要试剂

1.3主要仪器

2.方法

2.1原代皮层神经元的培养

2.2液体的配置

2.3急性作用部分

2.4慢性作用部分

2.5统计学处理

结果

1.急性作用结果

2.慢性作用结果

讨论

结论

附图

参考文献

综述 NMDA受体机制在AD发病中的作用

个人简介

致 谢