Aβ-,1-42-對大鼠基底前腦膽堿能神經(jīng)元K-,ATP-通道亞基表達影響及二氮嗪干預研究.pdf

1、阿爾茨海默病(AD)是導致老年人癡呆的主要原因，其特征性的病理改變?yōu)榇竽X皮質(zhì)和海馬細胞外老年斑形成、細胞內(nèi)神經(jīng)原纖維纏結(jié)和神經(jīng)元變性脫失。老年斑核心成分為大量纖維狀β-淀粉樣蛋白(Aβ)的沉積，越來越多的證據(jù)表明Aβ在腦內(nèi)的異常沉積是AD發(fā)病較為初始的因素，在AD發(fā)病機制中具有核心和關(guān)鍵的作用。已經(jīng)證實Aβ具有神經(jīng)毒性，對其毒性機制的研究也受到廣大學者們的重視。研究表明Aβ可導致線粒體功能失調(diào)，ATP水平下降，導致細胞代謝紊亂，而細胞代

2、謝紊亂又可加重Aβ毒性作用。ATP敏感性鉀通道(KATP)能通過感受細胞內(nèi)ATP/ADP水平直接將細胞代謝狀態(tài)與電活動相偶聯(lián)，其功能隨著細胞代謝狀態(tài)的改變而發(fā)揮重要作用。KATP通道屬于內(nèi)向整流鉀通道超家族中的一種，由(Kir6.1/Kir6.2和SUR1/SUR2)兩種不同的亞基以1:1組合形成的異構(gòu)八聚體。KATP通道在中樞神經(jīng)系統(tǒng)廣泛分布，皮層、海馬、基底神經(jīng)節(jié)、丘腦核團以及腦干等部位均高度表達。KATP通道的亞基構(gòu)成具有組織學特

3、異性，Kir6.x和SUR亞基之間的不同組合可以形成多種不同生理及藥理學特征的通道，其對缺氧缺血、氧化應激、毒物損傷及血糖濃度變化的敏感性也存在著差異。據(jù)報道心肌缺血60min后再灌注24～72h心肌細胞的Kir6.1mRNA顯著上調(diào)，而Kir6.2mRNA無明顯變化。用RT-PCR檢測發(fā)現(xiàn)大鼠急性脊髓損傷后4h及24h脊髓中Kir6.1及SUR2的表達顯著上升。Aβ是否可以導致KATP通道亞基的表達變化，目前尚未見報道。 研究

4、發(fā)現(xiàn)用二氮嗪等藥物預先激活線粒體ATP敏感性鉀通道(MitoKATP)能夠增強細胞對缺氧缺血、氧化應激、代謝毒物等損傷作用的抵抗力。據(jù)報道開放MitoKATP通道可增強細胞活性，抵抗魚藤酮毒性作用；二氮嗪預處理小腦顆粒細胞可以抵抗H2O2毒性作用，保持線粒體膜電位穩(wěn)定：二氮嗪抑制Aβ1-42對U251細胞存活率、線粒體膜電位和細胞內(nèi)活性氧水平的影響。另一項研究表明，MitoKATP通道開放劑埃他卡林能夠逆轉(zhuǎn)自發(fā)性高血壓大鼠KATP通道亞

5、基的過高表達。二氮嗪預激活MitoKATP通道是否可以抑制Aβ神經(jīng)毒性，從而保持KATP通道功能以及逆轉(zhuǎn)Aβ導致的KATP通道亞基變化，目前也尚未見報道。 目的:研究Aβ1-42對原代培養(yǎng)基底前腦膽堿能神經(jīng)元KATP通道各亞基蛋白表達的影響以及MitoKATP開放劑二氮嗪預處理對KATP各亞基蛋白表達的作用，探討KATP開放劑防治Aβ1-42細胞毒性作用及其分子機制。 方法:①運用細胞原代培養(yǎng)的方法培養(yǎng)大鼠基底前腦膽堿能

6、神經(jīng)元，采用膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(ChAT)免疫細胞化學進行鑒定。 ②實驗細胞隨機分為3個組：對照組、Aβ1-42(24h)處理組和Aβ1-42(72h)處理組。用2μmol/L的Aβ1-42分別作用細胞24h及72h，免疫熒光雙染及免疫印跡觀察干預不同時間后細胞KATP通道各亞基Kir6.1、Kir6.2和SUR1、SUR2蛋白表達水平的變化。 ③實驗細胞隨機分為5個組：對照組、單純Aβ1-42(2μmol/L)處理組、二氮

7、嗪(1mmol/L)預處理1h后Aβ1-42(2μmol/L)干預組、單純二氮嗪(1mmol/L)預處理1h組以及單純Aβ42-1(2μmol/L)處理組；各組又分為24h和72h兩個亞組。免疫熒光雙染及免疫印跡觀察干預不同時間后細胞KATP通道各亞基Kir6.1、Kir6.2和SUR1、SUR2蛋白表達水平的變化。 結(jié)果:①Aβ1-42作用膽堿能神經(jīng)元24h后，KATP通道亞基Kir6.1及SUR2蛋白表達和對照組相比顯著增多

8、(p<0.05)，而亞基Kir6.2及SUR1蛋白表達無明顯變化；Aβ1-42作用時間達72h后，KATP通道各個亞基蛋白表達與正常對照組比較，均顯著升高(p<0.05)，但各亞基表達上調(diào)程度不同； ②二氮嗪預處理后Aβ1-42作用細胞24h KATP通道各亞基表達與單純Aβ1-42處理組(24h亞組)比較Kir6.1及SUR2顯著下調(diào)(P<0.05)，與對照組(24h亞組)比較無明顯變化，可見二氮嗪能夠完全逆轉(zhuǎn)Aβ1-42所致

9、的Kir6.1及SUR2表達上調(diào)；單純二氮嗪預處理組及Aβ42-1處理組各亞基表達與對照組比較均無明顯變化。二氮嗪預處理后Aβ1-42作用細胞72h KATP通道各亞基表達較對照組(72h亞組)均明顯升高(p<0.05)，而與單純Aβ1-42處理組(72h亞組)相比Kir6.1、Kir6.2和SUR2表達顯著下調(diào)，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。單純二氮嗪預處理組Kir6.1、Kir6.2和SUR1均較對照組有所升高，但只有SUR1有

10、統(tǒng)計學意義(p<0.05)。 結(jié)論:①Aβ1-42作用膽堿能神經(jīng)元不同的時間段(24h和72h)，細胞KATP通道各亞基蛋白表達有不同程度的增加，且增加速度不一致?？赡芡ㄟ^改變KATP通道的結(jié)構(gòu)和功能影響神經(jīng)細胞正常生理功能。 ②二氮嗪預處理可完全逆轉(zhuǎn)Aβ1-42作用膽堿能神經(jīng)元24h所引起的Kir6.2及SUR1的表達上調(diào)，只能部分逆轉(zhuǎn)Aβ1-42作用膽堿能神經(jīng)元72h所引起的Kir6.1、Kir6.2和SUR2的表達