Ⅰ 鱼藤酮对中脑腹侧神经元I电流的影响及机制研究;Ⅱ KCNQ通道在寡突胶质谱系细胞中的表达和功能研究

摘要

电压依赖性钾通道(Kv)是钾通道超家族中成员最多，最为复杂的亚家族。在中枢神经系统中广泛分布。参与神经元生理和病理功能的精细调控，包括神经元兴奋性的产生和传播，神经递质释放，细胞增殖，迁移以及细胞死亡等过程。鱼藤酮是线粒体复合体Ⅰ的抑制剂，具有极强的疏水作用而很容易通过生物膜。有诸多证据表明鱼藤酮通过对线粒体复合体Ⅰ的抑制而引起的氧化应激反应是其导致中脑多巴胺能神经元受损伤的间接原因。有研究人员发现鱼藤酮通过开放电压门控的钙离子通道升高细胞内钙的水平，阻断钙通道可以减少鱼藤酮引起的细胞凋亡现象，而线粒体ATP敏感的钾通道的激活具有很强的神经保护作用，可以阻止鱼藤酮诱导的细胞死亡。这些都提示我们，在鱼藤酮引起的细胞毒性过程中，一些离子通道受到了影响并参与其中。但目前，对于鱼藤酮对Kv的影响是怎样的，还不十分清楚。本论文主要以大鼠中脑腹侧神经元上Kv通道为研究对象，研究了鱼腾酮对于Kv通道的影响以及机制。我们的研究结果显示，鱼藤酮能够抑制中脑腹侧神经元上Kv电流。并且我们还比较了其对延迟整流型钾电流(IDR)和A型电流(IA)两种电流形式的影响，发现其是选择性的抑制IDR电流，对IA电流没有影响。鱼藤酮的这种抑制作用可以被PICA抑制剂H-89所阻断。同时PKA的激动剂forskolin能模拟鱼藤酮对IDR电流的抑制作用。另外我们也发现鱼藤酮能够迅速引起胞内ROS的增加，而细胞外灌流H2O2时却不能引起IDR电流减少，相反的，H2O2能轻微的增加IDR电流。这些都提示我们鱼藤酮是通过PKA依赖的途径抑制中脑腹侧神经元IDR电流的。 KCNQ基因编码钾离子通道Kv7家族成员。该家族包含五种通道亚型(Kv7.1-Kv7.5)，其中四种(Kv7.2-Kv7.5)在神经系统有表达。天然的KCNQ通道由Kv7.2和Kv7.3两个亚基组或者有时候由同源的Kv7.2亚基形成。有文章报道，在海马椎体神经元中Kv7.5可能也参与了KCNQ通道的组成。Kv7.4亚型主要表达在听觉和前庭系统，但可能也参与了中枢多巴胺能神经元的KCNQ通道的组成。KCNQ通道在神经系统中主要的作用是控制神经元的兴奋性，对一般神经元的重复发放或者簇状发放有着深刻的影响。KCNQ通道在发生功能性缺陷的时候会引发多种神经疾病包括癫痫，心率失常和耳聋。 寡突胶质细胞是中枢神经中髓鞘形成细胞，由高度增殖和活动的前体细胞分化而来。在体外，寡突胶质前体细胞(oligodendrocyte precursor cells，OPCs)经常通过表达可被单克隆抗体A2B5所识别的神经节甘脂来鉴定，同时体外纯化的A2B5阳性OPCs也呈NG2阳性。NG2阳性的OPCs细胞中有谷氨酸和GABA受体表达并且在体内NG2阳性的OPCs细胞与谷氨酸能以及GABA能神经元之间有直接的突触联系。另外，研究已经表明NG2阳性的OPCs细胞与郎飞氏结处的轴突膜以及突触末端相接触。这些提示他们在促进神经网络功能上起作用，能够接受来自与之相接触的神经元或者邻近神经元的信息。大鼠脑白质中发现有一类NG2阳性的OPCs细胞能够产生动作电位，有类似神经元的表型。 KCNQ通道在神经元上的研究已经很多，其在神经元的上的功能主要是对神经元兴奋性的控制。但目前，KCNQ通道在寡突胶质谱系细胞(Oligodendrocyte-LineageCells，OLCs)细胞上的表达情况以及功能还没有人研究。本论文主要以原代培养的OLCs为研究对象，研究KCNQ通道在OPCs细胞上的表达情况以及功能。我们初步的研究结果显示纯化培养的OPCs中KCNQ2-4四种亚型mRNA的表达。免疫细胞化学研究发现KCNQ2/3/5三种亚型能够和A285以及NG2很好的共定位。用T3诱导分化4天，可以检测到MBP阳性的成熟的寡突胶质细胞(MOs，Mature oligodendrocytes)。RT-PCR检测到此时KCNQ2/4的mRNA阴性，KCNQ3/5的mRNA条带减弱。而免疫细胞化学检测发现KCNQ2/3/5能够与MBP很好的共定位。RT-PCR和免疫细胞化学的数据有偏差，这还需进一步验证。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一部分(Ⅰ) 鱼藤酮对中脑腹侧神经元IDR电流的影响及机制研究

简写

前言

材料与方法

实验结果

讨论

参考文献

文献综述

第二部分(Ⅱ) KCNO通道在寡突胶质谱系细胞中的表达和功能研究

简写

前言

材料与方法

结果

讨论

参考文献

综述

已发表文章目录

致谢