IP3R2及RYR2介导Ca^(2+)信号在急性一氧化碳中毒迟发性脑病小鼠模型中的表达

背景:研究发现星形胶质细胞中Ca^(2+)的表达与认知功能密切相关,目前由1,4,5-三磷酸肌醇受体(Inositol 1,4,5-trisphosphate receptors,IP3Rs)2、兰尼碱受体(ryanodine receptors,RYRs)2受体及其调控的Ca^(2+)信号通路已经成为认知障碍相关疾病研究的热点。目的:研究急性一氧化碳中毒迟发性脑病动物模型中,海马组织内星形胶质细胞和IP3R2、RYR2介导的Ca^(2+)信号的表达情况,探索急性一氧化碳中毒迟发性脑病可能的发病机制。方法:Morris水迷宫实验筛选认知功能合格的C57BL小鼠随机分为对照组、实验组,实验组小鼠采用静态吸入一氧化碳建立急性一氧化碳中毒迟发性脑病模型,对照组小鼠吸入等量空气。造模后第21天,利用Morris水迷宫、苏木精-伊红染色、Western blot、免疫荧光双标法、Ca^(2+)荧光探针检测中毒小鼠行为学及神经元改变、星形胶质细胞特异性标记物胶质纤维酸性蛋白及IP3R2、RYR2受体、星形胶质细胞内Ca^(2+)浓度变化。结果与结论:①Morris水迷宫实验发现与对照组相比,实验组小鼠逃避潜伏期明显延长(P<0.05);②苏木精-伊红染色表明实验组小鼠海马锥体细胞数减少、细胞结构紊乱、细胞核碎裂伴溶解;③免疫荧光检测表明海马区IP3R2、RYR2分别和胶质纤维酸性蛋白存在共表达,且实验组海马区IP3R2、RYR2和胶质纤维酸性蛋白表达均上调(P<0.05);④Western blot检测显示实验组海马区IP3R2、RYR2及胶质纤维酸性蛋白的蛋白表达均增多(P<0.05);⑤Ca^(2+)荧光探针法检测表明实验组小鼠海马区星形胶质细胞内Ca^(2+)浓度明显升高(P<0.05);⑥结果说明,星形胶质细胞可能通过介导IP3R2、RYR2受体影响Ca^(2+)信号,进而使一氧化碳中毒的小鼠认知功能受损,最终导致急性一氧化碳中毒迟发性脑病发生。

内质网钙通道IP3R2在小鼠少突胶质细胞增殖和分化中的作用

目的:利用神经细胞原代培养体系研究内质网钙通道蛋白三磷酸肌醇受体2(IP3R2)的拮抗剂对小鼠少突胶质细胞增殖分化的作用。方法:分离并纯化新生小鼠大脑皮质来源的少突胶质前体细胞(OPC)。利用real time RT-PCR检测不同分化阶段少突胶质细胞中IP3R2 mRNA的表达水平;利用细胞钙成像观察给予IP3R2拮抗剂2-氨基乙氧基二苯基硼酸盐(2-APB)对OPC的Ca^(2+)活动影响;利用免疫荧光染色法检测2-APB对OPC中Ki67、2′,3′-环核苷酸3′-磷酸二酯酶(CNPase)和髓鞘碱性蛋白(MBP)的表达情况以及对细胞周期的影响。结果:IP3R2 mRNA水平在未成熟少突胶质细胞阶段最高;2-APB处理OPC可显著降低细胞内Ca^(2+)浓度;Ki67标记的增殖OPC比例在2-APB处理组显著降低;且2-APB的处理可以延长OPC的细胞周期进程。在诱导分化的少突胶质细胞培养物中,2-APB处理可以使CNPase^(+)与MBP^(+)细胞数量显著增加。结论:IP3R2介导的细胞内钙库释放对于OPC的增殖与分化具有重要的调控作用,为治疗其异常相关疾病提供了重要的思路。