论文部分内容阅读
第一部分丙泊酚预处理星形胶质细胞通过p90RSK信号通路减轻谷氨酸诱导的兴奋性毒性目的:检测谷氨酸对大鼠原代星形胶质细胞的半抑制浓度。建立谷氨酸诱导星形胶质细胞的毒性模型,观察100μM丙泊酚预处理6 h对暴露于毒性模型的星形胶质细胞GFAP、caspase-3和p90RSK信号通路的影响。方法:取新生1天SD大鼠皮层星形胶质细胞种板培养,在200倍光镜下观察细胞汇合状态,经GFAP免疫细胞(1:400)和免疫荧光(1:100)鉴定成功后。采用随机数字表法分为六组:空白组(control),丙泊酚组(propofol),丙泊酚+谷氨酸组(P+Glu),谷氨酸组(Glu),丙泊酚+谷氨酸+抑制剂PD9805组(P+Glu+I),抑制剂PD9805组(I)。丙泊酚浓度为100μM,通过CCK8计算浓度梯度为0.7 m M至25 m M的谷氨酸对星形胶质细胞的IC50,运用RT-PCR、Western Blot检测各组MAPK信号通路的p90RSK、Bcl-2、Bax和cleave-caspase-3蛋白水平,结合Annexin V-PI凋亡试剂盒检测分析各组细胞凋亡率。结果:1.GFAP鉴定星形胶质细胞:星形胶质细胞经过5天纯化后,胞浆呈棕色;免疫荧光细胞间质呈现二抗结合的黄色荧光。细胞免疫组化结果证明原代星形胶质细胞培养成功。2.谷氨酸对星形胶质细胞有兴奋性神经毒性,其半抑制浓度为3.5m M。3.与control组比较,propofol组线粒体凋亡蛋白caspase-3表达减少,Bcl-2基因和蛋白表达增多(P<0.05)。4.与control组比较,Glu组Bcl-2表达下调,线粒体凋亡蛋白cleave-caspase-3和促凋亡蛋白Bax上调(P<0.05);与Glu组比较,P+Glu组Bcl-2/Bax比率上升,p90RSK1上调(P<0.05),给予MAPK(PD9805)抑制剂后,Bcl-2/Bax比率下降,RT-PCR结果证明抗凋亡基因的Bcl-2 m RNA表达在propofol组上升(P<0.05)流式细胞术结果表明propofol有效抑制谷氨酸的细胞毒性和提高星形胶质细胞的活力。结论:谷氨酸半抑制浓度为3.5 m M,谷氨酸直接抑制星形胶质细胞的存活率和p90RSK/Bcl-2总蛋白表达水平,激活了线粒体凋亡途径相关蛋白(cleave-caspase-3和促凋亡蛋白Bax);丙泊酚预处理星形胶质细胞通过上调p90RSK/Bcl-2信号通路减轻谷氨酸的诱导的细胞凋亡。第二部分丙泊酚对谷氨酸诱导星形胶质细胞的钙离子稳态的影响目的:研究钙离子信号在丙泊酚预处理谷氨酸诱发星形胶质细胞毒性的变化,探讨丙泊酚和谷氨酸对CD38/Ca2+信号通路的影响。方法:取新生1天SD大鼠皮层星形胶质细胞,实验分组:正常组(control),丙泊酚组(propofol),丙泊酚+谷氨酸组(Propofol+Glu),谷氨酸组(Glu)。Western blot检测丙泊酚对星形胶质细胞的CD38表达,运用激光共聚焦检测钙离子荧光探针Fura 4 AM在各组的荧光强度,通过生物信息学工具KEGG、UCSC检索CD38、p90RSK信号通路,分析其与细胞生存的关系。结果:1.与control组比较,Propofol组的原代星形胶质细胞CD38表达升高(P<0.05)。2.与Glu组比较,Propofol+Glu组星形胶质细胞CD38表达升高(P<0.05)。3.含钙离子的囊泡伴随钙离子释放,丙泊酚通过激活星形胶质细胞的CD38而引起钙离子在囊泡内积聚。结论:半抑制浓度的谷氨酸对CD38的表达无统计学意义(P>0.05)。丙泊酚上调暴露于谷氨酸毒性的星形胶质细胞的CD38表达并促发细胞内的钙离子向细胞外释放。第三部分丙泊酚预处理星形胶质细胞培养液对谷氨酸诱导的PC12神经元毒性的保护作用研究目的:研究CD38/钙离子信号通路在丙泊酚预处理星形胶质细胞培养液对共培养神经元细胞系PC12的保护作用,探讨CD38在星形胶质细胞和神经元细胞间通讯的作用,进一步探索线粒体转移的动力和机制。方法:取新生1天的SD大鼠双侧脑皮层星形胶细胞,PC12购于国家实验细胞资源共享服务平台。细胞培养汇合至80%时,预先siRNA沉默星形胶质细胞CD38并分装。星形胶质细胞种在Transwell上室内与下室的PC12共培养。实验分组:空白组(Control);谷氨酸组(Glu);丙泊酚预处理星形胶质细胞培养液+谷氨酸组(Astrocyte Medium Glu);含丙泊酚预处理siRNA星形胶质细胞培养液+谷氨酸组(siRNA CD38 Medium Glu)。Western blot检测各组p90RSK以及线粒体凋亡通路。结合PE染料抗体判断CD38沉默效果和Annexin-PI检测四组细胞的凋亡率。结果:1.与Control组比较,暴露于3.5 m M谷氨酸诱导PC12神经细胞的p90RSK/CREB/Bcl-2下调(P<0.05),激活线粒体促凋亡分离蛋白cleave-capase-3(P<0.05)。2.与Glu组比较,Astrocyte Medium Glu组明显提高共培养的PC12细胞活力(P<0.05)。3.与siRNA CD38 Medium Glu比较,Astrocyte Medium Glu上调CREB和Bcl-2表达(P<0.05)。星形胶质细胞的CD38参与释放保护大鼠PC12神经元(暴露于谷氨酸)的细胞物质,在第二部分证明了丙泊酚预处理可以上调CD38的表达,CD38参与钙离子和驱动吸收钙离子的囊泡释放。CD38单染的流式细胞结果证明星形胶质细胞的培养液表达明显比无星形胶质细胞培养的CD38高,因此培养液的保护作用来源于星形胶质细胞,但siRNA CD38沉默后的丙泊酚预处理星形胶质细胞培养液无明显的抗凋亡作用。结论:沉默CD38/钙离子信号通路减弱星形胶质细胞对共培养的神经元保护作用。CD38促发钙离子释放和驱动星形胶质细胞内的囊泡释放出细胞外,由PC12内吞囊泡而产生耐受谷氨酸兴奋性神经毒性。但siRNA CD38沉默后的丙泊酚预处理星形胶质细胞培养液无法改善谷氨酸干预的PC12的p90RSK1和p-CREB表达,表明CD38可能参与星形胶质细胞旁分泌和PC12神经元摄取之间的“细胞通讯”作用