凋亡细胞内钾离子外流是除胞体皱缩,核固缩,染色体断裂等现象外的细胞凋亡的特征之一。近年来的研究发现细胞胞内钾离子浓度降低,并非以往认为的仅是凋亡进程的一个伴随结果。相反,大量工作显示细胞丢钾是凋亡进行的必要条件。钾通道阻断剂或胞外给予高钾可以阻断多种类型细胞的细胞凋亡。在神经细胞和淋巴细胞上,胞内低钾对细胞凋亡的重要性已有比较翔实的证据。但关于细胞是如何丢钾,以及细胞丢钾是如何促进细胞凋亡进程的两个重要问题仍没有很好的答案。根据丢钾的神经细胞凋亡依赖于新生蛋白合成的事实,我们探讨了胞内钾离子浓度变化与促凋亡蛋白转录调控的关系,试图找出细胞丢钾促进细胞凋亡的胞内信号转导途径。去血清处理原代培养的皮层神经元是已经建立良好的细胞丢钾会促进凋亡的神经细胞模型:已知去血清处理会导致原代培养的皮层神经元胞内丢钾,以广谱钾通道阻断剂四乙基胺(TEA)阻断外向钾电流可以阻断凋亡。这种TEA阻断钾离子外流阻止凋亡的作用不依赖于细胞膜去极化和钙离子内流,而仅仅是因为保持了细胞内的钾离子水平而实现的。利用这个丢钾促进凋亡的细胞模型,我们检测了在神经系统有多种功能的转录因子NF-κB的转录活性受细胞内钾离子浓度变化调控的可能性。通过凝胶阻滞实验(EMSAs),蛋白免疫印迹实验(Western blotting),免疫荧光细胞化学(Immnunocytochemistry)和染色质免疫沉淀(Chromatin Immunoprecipitation,ChIP)等方法,我们发现去血清可以导致神经元内NF-κB的抑制蛋白IκBα降解,促进NF-κB激活,获得DNA结合能力,并转移至核内,与NF-κB调节的靶基因启动子上结合位点结合。以TEA阻止去血清造成的细胞内钾浓度的改变并不能影响IκBα的降解,NF-κB结合DNA能力的活化,以及NF-κB核转移的过程,说明NF-κB的激活和核转移与细胞内丢钾无关。但是去血清诱导的NF-κB与其靶基因启动子上结合位点的实际结合,以及NF-κB下游基因Bcl-XS,IκBα和κB-luciferase的转录都能被阻断钾离子外流所抑制。离体EMSA