阻断P2X7受体抑制ATP介导的BV-2小胶质细胞凋亡

来源 :大连医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zmn100200
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目的:小胶质细胞(microglia)是中枢神经系统(central nervous system, CNS)的免疫活性细胞,各种CNS病变均可激活小胶质细胞。活化的小胶质细胞既具有神经保护作用,同时也能分泌超氧阴离子、一氧化氮、花生四烯酸及兴奋性氨基酸等神经毒性物质而产生毒性作用。研究表明,细胞外三磷酸腺苷(ATP)是重要的神经递质,其能选择性地作用于P2嘌呤受体,参与递质调节、突触修饰和神经营养等生理功能。几乎所有CNS急慢性损伤如炎症、缺血及神经系统变性疾病均可引起局部神经细胞死亡,并释放出大量ATP,从而过度激活P2嘌呤受体,导致神经元死亡的进一步加重及小胶质细胞的过度活化甚至死亡。P2嘌呤受体包括离子型受体(P2X)和代谢型受体(P2Y),在原代培养的小胶质细胞和BV-2小胶质细胞系中均有表达。与P2X其他受体亚型相比,P2X7受体亚型结构和功能特点独特,因此近年来倍受关注。P2X7受体主要表达于小胶质细胞,在调节免疫功能和炎症反应等方面发挥重要作用。研究发现,P2X7受体介导ATP毒性损伤,过度激活该受体可导致细胞骨架重排、胞膜空泡化及细胞裂解等细胞凋亡和坏死改变。ATP对小胶质细胞的毒性损伤是否与P2X7受体激活有关,P2X7受体在此过程中是否起主要作用,目前少见报道。因此本实验以BV-2小胶质细胞系为研究对象,探讨ATP、P2X7受体激动剂BzATP、P2X受体拮抗剂PPADS及P2X7受体拮抗剂BBG对BV-2小胶质细胞的毒性损伤作用和细胞凋亡的影响。方法:给予体外培养的BV-2小胶质细胞不同浓度的ATP、BzATP、PPADS及BBG,采用MTT法检测细胞存活率;采用相差显微镜观察ATP、BzATP、PPADS和BBG的细胞毒性损伤及保护作用;采用Hoechst33342核染色法和流式细胞仪检测ATP、BzATP、PPADS和BBG对BV-2小胶质细胞凋亡的影响。结果:一、与正常对照组相比,ATP低浓度组(10μM、30μM、50μM和70μM)对BV-2小胶质细胞系无明显细胞毒性作用,MTT检测显示,细胞存活率依次为98.0±3.7%,97.4±1.7%,95.5±1.8%,93.5±1.9%,P>0.05,无统计意义;中浓度ATP组(100μM、300μM、500μM、700μM和1mM)具有细胞毒性作用,且随着浓度的增加毒性作用增强;高浓度ATP组(3mM、5mM和7mM)毒性损伤作用更为显著,细胞存活率降至30%以下;BzATP对细胞也有一定的毒性损伤。PPADS和BBG可以明显提高细胞存活率,起到保护作用。二、相差显微镜结果显示,与正常对照组相比,ATP低浓度组细胞形态无明显改变;1mMATP作用于细胞后,大多数细胞保持完整,但部分细胞突起收回,胞体变圆,略有收缩,由分枝状变为“阿米巴状”,代表小胶质细胞的活化状态;>1mMATP作用于细胞后,细胞胞体变小,胞膜皱缩,出现空泡样改变。500μMBzATP组部分细胞突起消失,变为“阿米巴状”;PPADS和BBG组有明显的拮抗损伤效应。三、Hoechst33342染色和流式细胞检测结果表明,3mMATP和500μMBzATP可以介导细胞凋亡,应用PPADS和BBG则可抑制细胞凋亡。结论:一、低浓度ATP(<1001μM)对BV-2小胶质细胞无损伤效应;≥100μMATP浓度能够引起BV-2小胶质细胞毒性损伤:高浓度ATP(≥3mM)能够介导BV-2小胶质细胞凋亡。二、P2受体拮抗剂PPADS可抑制ATP介导的BV-2小胶质细胞的毒性损伤作用和凋亡,具有一定神经保护作用。三、P2X7受体激动剂BzATP能够引起BV-2小胶质细胞的毒性损伤和凋亡,P2X7受体拮抗剂BBG抑制了ATP介导的BV-2小胶质细胞毒性损伤和凋亡。四、P2X7受体可能是ATP介导的BV-2小胶质细胞毒性损伤和凋亡的主要受体亚型。
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