sdf-1對體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元gaba釋放的影響及其機(jī)制

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1、鄭州大學(xué)碩士學(xué)位論文SDF-1對體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元GABA釋放的影響及其機(jī)制姓名：王麗君申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：神經(jīng)生物學(xué)指導(dǎo)教師：邢瑩201104摘要SDF．1對體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元GABA釋放的影響及其機(jī)制研究生導(dǎo)師王麗君邢瑩海馬是與學(xué)習(xí)記憶密切相關(guān)的重要大腦組織，學(xué)習(xí)記憶是大腦的重要生理功能之一，大腦的多個腦區(qū)參與了學(xué)習(xí)記憶功能。海馬位于側(cè)腦室下角底及內(nèi)側(cè)壁，在冠狀面上呈C字形，與齒狀回相連，海馬和齒狀回皮層構(gòu)筑的一個最突出的特點是神經(jīng)元有規(guī)則的排列，海馬的皮質(zhì)可分為CAl、CA2、CA3、CA4四部分，其中海馬CAl區(qū)與大腦學(xué)習(xí)和

2、記憶功能密切相關(guān)。學(xué)習(xí)記憶功能需要神經(jīng)元之間精確的突觸聯(lián)系，這不但依賴于神經(jīng)元突觸的形成，還依賴于神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。Y．氨基丁酸(Y．a(chǎn)minobutyricacid，GABA)作為一種重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，參與調(diào)節(jié)突觸可塑性，并且與谷氨酸(glutamate，Glu)共存，可以作為神經(jīng)調(diào)質(zhì)調(diào)節(jié)Glu釋放。有研究表明，新生的神經(jīng)元比較接近未成熟的神經(jīng)元的生理特性，對成熟神經(jīng)元來說GABA是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，而對未成熟神經(jīng)元來說，則是興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。海馬各區(qū)神經(jīng)元均可以分泌GABA，齒狀回顆粒細(xì)胞通過苔蘚纖維釋放Glu，興奮局部抑制性中間神經(jīng)元，

3、從而釋放GABA。苔蘚纖維突觸內(nèi)GABA的釋放起著神經(jīng)保護(hù)、興奮和抑制神經(jīng)元的作用。研究表明，一些細(xì)胞因子如趨化因子和軸突導(dǎo)向因子可以改變突觸可塑性，包括神經(jīng)遞質(zhì)的釋放?；|(zhì)細(xì)胞衍生因子．1(stromalcellderivedfactor,SDF．1)由于作用廣泛而備受關(guān)注。SDF．1屬于趨化因子蛋白家族，有四個保守的半胱氨酸殘基形成兩對雙硫鍵以構(gòu)成趨化因子的特殊結(jié)構(gòu)。第一和第二半胱氨酸殘基之間隔著一個介入氨基酸殘基。目前研究主要集中在免疫系統(tǒng)趨化作用，血管形成和造血細(xì)胞生成等，最近有研究表明，SDF．1及其受體表達(dá)在腦組織中，提示其對神

4、經(jīng)系統(tǒng)可能有調(diào)控作用。有研究報道，SDF．1可以促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)尤其是DRG神經(jīng)元的軸突生長，并且通過其受體CXCR4起作用。也有研究報道，SDF．1和摘要CXCR4的缺乏，會引起皮層中間神經(jīng)元不能向大腦表面遷移，提示SDF．1可能作為神經(jīng)調(diào)質(zhì)發(fā)揮作用。但SDF一1是否可以調(diào)節(jié)GABA的分泌，并且是否也通過受體CXCR4發(fā)揮作用還未見報道，本實驗旨在探討SDF．1及其受體CXCR4在體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元的表達(dá)和定位，并觀察SDF．1對體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元的神經(jīng)遞質(zhì)GABA釋放的影響及其機(jī)制。目的：觀察SDF．1對體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元的GAB

5、A分泌的影響及其機(jī)制。方法：通過免疫熒光細(xì)胞化學(xué)觀察SDF．1和其受體CXCR4在海馬神經(jīng)元的定位及其表達(dá)；ELISA方法檢測體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元上清液中SDF．1的濃度變化；ELISA方法觀察SDF．1對海馬神經(jīng)元神經(jīng)遞質(zhì)GABA釋放的影響；RT-PCR方法檢測海馬神經(jīng)元在體外培養(yǎng)過程中CXCR4mRNA的表達(dá)及其變化；ELISA方法觀察SDF．1作用后受體CXCR4的表達(dá)變化；用阻斷劑阻斷其受體CXCR4，觀察神經(jīng)遞質(zhì)GABA釋放的變化。結(jié)果：SDF．1及其受體CXCR4在體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元均有表達(dá)，SDF．1主要表達(dá)在細(xì)胞漿，CXC

6、R4主要表達(dá)在細(xì)胞膜；在海馬神經(jīng)元體外培養(yǎng)過程中，隨著培養(yǎng)時間延長(1d、3d、5d、7d、10d)，上清液中SDF．1的濃度逐漸減少；Realtime．PCR結(jié)果顯示，對照組和SDF．1組CXCR4mRNA在體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元第ld、3d、5d、7d、10d均有表達(dá)；對照組隨著培養(yǎng)時間的延長，一定時『自J范圍內(nèi)存在時間依賴性，7d時明顯升高，10d時升至最高，與第1d相比差別均有統(tǒng)計學(xué)意義(氏0．05)；SDF．1組顯示同樣結(jié)果，也呈現(xiàn)上升趨勢，存在時間依賴性，差別具有統(tǒng)計學(xué)意義(P

7、對照組均呈現(xiàn)上升變化趨勢，有顯著性差異；ELISA結(jié)果顯示SDF．1組的CXCR4表達(dá)量高于對照組，差別具統(tǒng)計學(xué)意義(氏O．05)；采用50n∥ml的SDF一1作用于體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元，隨著培養(yǎng)時間的不同，神經(jīng)遞質(zhì)GABA的分泌發(fā)生了變化，即GABA的分泌呈現(xiàn)先升高后一過性下降又輕微升高的過程；通過AMD3100阻斷劑阻斷其受體CXCR4，則神經(jīng)遞質(zhì)GABA的分泌有所增加。II摘要結(jié)論：在海馬神經(jīng)元培養(yǎng)早期，SDF．1刺激GABA的分泌；在培養(yǎng)后期，SDF．1抑制GABA的分泌；其受體CXCR4參與了SDF-l影響體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元GA

8、BA釋放的機(jī)制。關(guān)鍵詞：海馬；神經(jīng)元；SDF—l；神經(jīng)遞質(zhì)；受體IIIAbstractEffectsofSDF一1onGABAreleasinganditsmechanismsi