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目的1观察戊四氮(PTZ)点燃慢性癫痫大鼠脑内氨基酸转运体γ-氨基丁酸转运体-1(GAT-1)、谷氨酸转运体-1(GLT-1)的表达及脑源性神经营养因子(BDNF)信号途径Trk蛋白的磷酸化改变。2观察BDNF对培养星形胶质细胞GLT-1表达和功能的影响,结合磷酸化Trk蛋白的检测,探讨BDNF对氨基酸转运体调控作用及其在慢性癫痫过程中的意义。方法和结果1建立了稳定的PTZ点燃大鼠慢性癫痫模型。SD大鼠凡已获Ⅲ级以上发作者,被认为完全点燃,通过对实验条件的改良,成功点燃大鼠占90%。2采用免疫组化技术,观察了正常及PTZ点燃慢性癫痫大鼠发作不同时相点(3、7、14天)海马和颞叶皮层区GAT-1和GFAP表达改变。用图像分析软件分析各组阳性反应物平均光密度值,并计算GAT-1和胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)在癫痫组与正常组间的比值。结果显示PTZ点燃慢性癫痫大鼠GFAP、GAT-1表达与正常对照组均存在显著差异,海马和颞叶皮层区均呈现明显的增高,点燃7天组增高最为显著;其中GAT-1在癫痫组与正常组间比值明显高于GFAP比值。3应用Western印迹方法检测了正常及发作7天大鼠海马及颞叶皮层区GAT-1、GFAP、GLT-1及磷酸化-酪氨酸激酶受体(p-Trk)表达变化。结果显示点燃组海马和颞叶皮层区GAT-1、GFAP、GLT-1、p-Trk与正常对照相比均存在明显增高。计算海马及颞叶皮层区上述分子在癫痫组与正常对照组间的吸光度比值,GAT-1比值明显大于其它三种分子。提示癫痫发作后多种氨基酸转运体表达均存在明显改变,GAT-1的增高可能存在胶质细胞外来源。4采用免疫荧光双标法观察了正常及癫痫发作后7天大鼠脑内p-Trk和GFAP的表达及其位置关系。结果发现,点燃组GFAP与p-Trk双阳性细胞比例明显高于正常对照组。提示癫痫发作后表达p-Trk的星形胶质细胞比例增高。5分离培养并纯化星形胶质细胞,经GFAP免疫染色鉴定星形胶质细胞比例大于95%。6采用Western印迹实验,测定了不同浓度BDNF(50、100、200ng/l)作用不同时间(1、3、7、14天)后培养星形胶质细胞GLT-1和p-Trk的表达。BDNF作用组星形胶质细胞内GLT-1,p-Trk表达与对照组相比存在显著差异,其中BDNF浓度(100ng/l)差异最为显著,GLT-1以BDNF作用3天组差异最为明显,p-Trk以BDNF作用7天组差异最为明显。提示BDNF能够促进培养的星形胶质细胞谷氨酸转运体GLT-1表达增高,并可能与BDNF/p-Trk途径相关。7应用同位素掺入实验,通过在培养星形胶质细胞体系(BDNF作用组和对照组)中加入DL-[2、3-3H]谷氨酸,孵育20分钟后测定星形胶质细胞内DL-[2、3-3H]谷氨酸含量。结果显示BDNF作用星形胶质细胞DL-[2、3-3H]谷氨酸含量明显高于正常对照组,其中以BDNF浓度(100ng/l)增高最为明显。提示BDNF能够增强星形胶质细胞谷氨酸摄取功能。8应用Ca2+荧光成像技术,在激光共聚焦显微镜下检测了BDNF作用下培养星形胶质细胞内Ca2+的实时动态变化。结果显示BDNF能刺激星形胶质细胞内Ca2+浓度明显上调,并呈现细胞异质性。提示BDNF可以广泛参与星形胶质细胞功能活动。结论本研究结果表明,戊四氮点燃大鼠脑内尤其是海马及颞叶皮质的神经细胞存在氨基酸转运体GAT-1和GLT-1的表达上调及BDNF信号途径Trk蛋白磷酸化的增强,同时BDNF可以显著增强培养星形胶质细胞GLT-1的表达及其功能,并可能经由Ca2+参与的TrkB信号途径。提示BDNF可以通过调控星形胶质细胞对氨基酸的转运和摄取等环节,参与神经可塑性过程;在戊四氮点燃慢性癫痫过程中BDNF的表达上调可能具有拮抗和恢复神经递质兴奋性改变的作用。