白细胞介素-2(Interleukin-2,IL-2)是一种单链糖蛋白,能促进T淋巴细胞的增殖和分化,所以又称T细胞生长因子,它是机体细胞免疫作用的核心物质.近十余年来发现IL-2不仅是重要的免疫调节因子,对中枢神经系统也有重要的调节作用.IL-2效应、IL-2样活性、IL-2样分子、IL-2结合位点和IL-2受体蛋白相继在中枢神经系统(CNS)中被发现.研究表明IL-2在脑中主要存在于海马、下丘脑、小脑、前额皮层、纹状体、膈以及蓝斑等脑区.体内和体外实验证实了IL-2在CNS内具有如下作用:影响海马神经元的生长和存活,刺激少突胶质细胞的增殖和成熟,刺激递质和激素的释放,影响生物电活动和行为以及下丘脑.垂体轴的神经内分泌作用.也有实验证实IL-2具有中枢镇痛作用. 关于IL-2对神经元存活和形态的研究目前尚无定论.一些实验室的研究显示:在海马神经元高密度(1×10<5>/cm<2>)培养条件下,IL-2对海马神经元的存活具有促进作用;但在低密度(5×10<3>/cm<2>)培养条件下,IL-2对海马神经元的存活没有明显影响.在形态上IL-2能促进海马神经元的延伸和分支.另有研究显示:IL-2是中枢神经系统中抑制神经元存活的因子,IL-2作用三天后海马神经元的形态发生明显变化,出现胞体膨胀、空泡等损伤现象.一些体内实验也证明IL-2对神经元具有神经毒性作用. 所以IL-2对神经元存活的影响仍是个有争议的问题,本实验探讨了IL-2对皮层神经元的作用,进一步验证了IL-2对皮层神经元存活的影响.另外,IL-2对皮层神经元形态的影响尚未见详细报道,研究形态的变化,有助于进一步了解神经突起和突触的产生机制. 目的：1.观察IL-2对皮层神经元存活的作用.2.探讨IL-2对神经元存活的作用是否具有时间依赖性和浓度依赖性.3.探讨IL-2对发育中皮层神经元形态的影响. 方法： 1.对神经元存活作用的观察:按常规方法原代培养新生大鼠皮层神经元,神经元培养第10天用于实验,做如下处理:加入不同浓度的IL-2(1 ng/ml,10 ng/ml,100 ng/ml)作用24h和加入10 ng/ml IL-2作用不同时间(12h,24h,48h,),加药结束前4小时加入MTT,4小时后加DMSO溶解结晶,酶标仪检测OD值. 2.对皮层神经元形态影响的观察:培养神经元4天后用Lipofectamine 2000转染GFP-actin质粒,10 ng/mlIL-2作用48小时后,荧光显微镜下观察IL-对神经元形态的作用,数据和图像处理运用Excel 2003和Metamorph软件. 结果： 1.细胞低密度培养时(密度为1×10<4>/cm<2>),IL-2对皮层神经元的存活没有明显影响,IL-2作用24小时后,MTT结果显示:OD值从0.30±0.02变化到0.31±0.05(P>0.05);细胞在高密度培养时(密度为1×10<5>/cm<2>),IL-2能明显提高细胞的存活,IL-2作用后,OD值从0.46±01.04升至0.61±0.03(P<0.05). 2.IL-2对神经元存活作用具有时间依赖性和浓度依赖性,IL-2作用12小时后,对神经元的存活作用没有明显的变化;24小时后,有明显的促进存活作用,48小时后,促进作用仍然明显.并且IL-2对神经元的作用,在1.0-100 ng/ml浓度范围内,浓度越高,作用越强. 3.IL-2对皮层神经元形态影响:细胞在低密度培养条件下,IL-2可以对神经元形态产生影响,IL-2能够延伸最长神经突的长度,神经突的长度从184.4±15.0(μm)延长到250.3±17.2(μm)(P<0.05),但是对于胞体和最长神经突上的分支数目影响不明显. 结论： 细胞在低密度培养条件下,IL-2对皮层神经元的存活没有明显的作用;但是在高密度培养条件下,IL-2能够明显提高神经元的存活,在这种培养条件下,神经元和胶质细胞以及神经元和神经元之间的联系增多,提示IL-2可能通过间接方式影响神经元的存活,即通过刺激神经元或者胶质细胞释放一些营养因子而产生作用. 形态上,细胞在低密度培养条件下,IL-2能够皮层神经元促进最长神经突的延伸,而对于胞体和最长神经突上的分支数目影响不明显.由于细胞密度低,神经元和胶质细胞之间以及神经元与神经元之间的联系有限,所以IL-2对神经元形态的影响可能是直接作用的方式.IL-2对神经突延伸和分支的不同影响,也可以说明皮层神经元的延伸和分支是由不同机制控制的.