GSK-3β在铝致原代海马神经元网络电活动损伤的机制初探

摘要

目的初步探讨GSK-3β在铝致原代海马神经元网络电活动损伤中的作用及机制。方法24 h内新生的ICR小鼠海马原代神经元进行体外培养至第10天,进行麦芽酚铝[Al(mal)3)]染毒及干预,实验分组为空白对照组、二甲基亚砜(DMSO)组、SB(GSK-3β抑制剂SB216763,1μmol/L)组、Al(20μmol/L)组、SB(1μmol/L)+Al(20μmol/L)组,于干预0和48 h点使用微电极阵列分析仪(Micro-Electrode Array,MEA)检测海马神经元网络电活动;染毒48 h后,免疫荧光观察神经元树突棘密度;Western blot法检测GSK-3β、p-GSK-3β、PSD95和Arc蛋白的表达水平。结果Al(mal)3作用0 h时间点,各组神经元未见明显差异,在48 h时间点,各组神经元均呈节律性簇发放电。空白对照组神经元自发放电频率、簇发放电频率、网络簇发放电频率、同步指数分别为172.82%±44.56%、134.65%±25.60%、209.48%±70.09%、120.10%±15.32%;与空白对照组相比,DMSO组及SB组未见明显差异(F=6.93,F=4.35,F=1.81,F=13.43,P>0.05),而Al组神经元网络电活动明显下降(P0.05);与空白对照组相比,SB组的p-GSK-3β蛋白表达水平明显升高(F=45.84,P<0.05),Al组和SB+Al组明显降低(P<0.05),但与Al组相比,SB+Al组的p-GSK-3β蛋白表达水平明显升高(P<0.05);Al组和SB+Al组的PSD-95、Arc蛋白表达水平与空白对照组相比均明显降低(F=37.61,F=37.13,P<0.05),但与Al组相比,SB+Al组的PSD-95、Arc蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。结论铝可明显抑制大鼠原代海马神经元的网络电活动,GSK-3β可能通过影响神经元突触结构进而参与铝致神经元的网络电活动损伤。