论文摘要
阿尔茨海默病（AD）是导致老年人痴呆的主要原因,其特征性的病理改变为大脑皮质和海马细胞外老年斑形成、细胞内神经原纤维缠结和神经元变性脱失。老年斑核心成分为大量纤维状β-淀粉样蛋白（Aβ）的沉积,越来越多的证据表明Aβ在脑内的异常沉积是AD发病较为初始的因素,在AD发病机制中具有核心和关键的作用。已经证实Aβ具有神经毒性,对其毒性机制的研究也受到广大学者们的重视。研究表明Aβ可导致线粒体功能失调,ATP水平下降,导致细胞代谢紊乱,而细胞代谢紊乱又可加重Aβ毒性作用。ATP敏感性钾通道(KATP)能通过感受细胞内ATP/ADP水平直接将细胞代谢状态与电活动相偶联,其功能随着细胞代谢状态的改变而发挥重要作用。KATP通道属于内向整流钾通道超家族中的一种,由（Kir6.1/Kir6.2和SUR1/SUR2）两种不同的亚基以1:1组合形成的异构八聚体。KATP通道在中枢神经系统广泛分布,皮层、海马、基底神经节、丘脑核团以及脑干等部位均高度表达。KATP通道的亚基构成具有组织学特异性,Kir6.x和SUR亚基之间的不同组合可以形成多种不同生理及药理学特征的通道,其对缺氧缺血、氧化应激、毒物损伤及血糖浓度变化的敏感性也存在着差异。据报道心肌缺血60min后再灌注24～72h心肌细胞的Kir6.1mRNA显著上调,而Kir6.2mRNA无明显变化。用RT-PCR检测发现大鼠急性脊髓损伤后4h及24h脊髓中Kir6.1及SUR2的表达显著上升。Aβ是否可以导致ICATP通道亚基的表达变化,目前尚未见报道。研究发现用二氮嗪等药物预先激活线粒体ATP敏感性钾通道(MitoKATP)能够增强细胞对缺氧缺血、氧化应激、代谢毒物等损伤作用的抵抗力。据报道开放MitoKATP通道可增强细胞活性,抵抗鱼藤酮毒性作用;二氮嗪预处理小脑颗粒细胞可以抵抗H2O2毒性作用,保持线粒体膜电位稳定;二氮嗪抑制Aβ1-42对U251细胞存活率、线粒体膜电位和细胞内活性氧水平的影响。另一项研究表明,MitoKATP通道开放剂埃他卡林能够逆转自发性高血压大鼠KATP通道亚基的过高表达。二氮嗪预激活MitoKATP通道是否可以抑制Aβ神经毒性,从而保持KATP通道功能以及逆转Aβ导致的KATP通道亚基变化,目前也尚未见报道。目的研究Aβ1-42对原代培养基底前脑胆碱能神经元KATP通道各亚基蛋白表达的影响以及MitoKATP开放剂二氮嗪预处理对KATP各亚基蛋白表达的作用,探讨KATP开放剂防治Aβ1-42细胞毒性作用及其分子机制。方法①运用细胞原代培养的方法培养大鼠基底前脑胆碱能神经元,采用胆碱乙酰转移酶（ChAT）免疫细胞化学进行鉴定。②实验细胞随机分为3个组:对照组、Aβ1-42（24h）处理组和Aβ1-42（72h）处理组。用2μmol/L的Aβ1-42分别作用细胞24h及72h,免疫荧光双染及免疫印迹观察干预不同时间后细胞KATP通道各亚基Kir6.1、Kir6.2和SUR1、SUR2蛋白表达水平的变化。③实验细胞随机分为5个组:对照组、单纯Aβ1-42（2μmol/L）处理组、二氮嗪（1mmol/L）预处理1h后Aβ1-42（2μmol/L）干预组、单纯二氮嗪（1mmol/L）预处理1h组以及单纯Aβ42-1（2μmol/L）处理组;各组又分为24h和72h两个亚组。免疫荧光双染及免疫印迹观察干预不同时间后细胞KATP通道各亚基Kir6.1、Kir6.2和SUR1、SUR2蛋白表达水平的变化。结果①Aβ1-42作用胆碱能神经元24h后,KATP通道亚基Kir6.1及SUR2蛋白表达和对照组相比显著增多（P＜0.05）,而亚基Kir6.2及SUR1蛋白表达无明显变化;Aβ1-42作用时间达72h后,KATP通道各个亚基蛋白表达与正常对照组比较,均显著升高（P＜0.05）,但各亚基表达上调程度不同;②二氮嗪预处理后Aβ1-42作用细胞24h KATP通道各亚基表达与单纯Aβ1-42处理组（24h亚组）比较Kir6.1及SUR2显著下调（P＜0.05）,与对照组（24h亚组）比较无明显变化,可见二氮嗪能够完全逆转Aβ1-42所致的Kir6.1及SUK2表达上调;单纯二氮嗪预处理组及Aβ42-1处理组各亚基表达与对照组比较均无明显变化。二氮嗪预处理后Aβ1-42作用细胞72h KATP通道各亚基表达较对照组（72h亚组）均明显升高（P＜0.05）,而与单纯Aβ1-42处理组（72h亚组）相比Kir6.1、Kir6.2和SUR2表达显著下调,差异有统计学意义（P＜0.05）。单纯二氮嗪预处理组Kir6.1、Kir6.2和SUR1均较对照组有所升高,但只有SUR1有统计学意义（P＜0.05）。结论①Aβ1-42作用胆碱能神经元不同的时间段（24h和72h）,细胞KATP通道各亚基蛋白表达有不同程度的增加,且增加速度不一致。可能通过改变KATP通道的结构和功能影响神经细胞正常生理功能。②二氮嗪预处理可完全逆转Aβ1-42作用胆碱能神经元24h所引起的Kir6.2及SUR1的表达上调,只能部分逆转Aβ1-42作用胆碱能神经元72h所引起的Kir6.1、Kir6.2和SUR2的表达增加,可能会维持神经细胞正常生理功能,起到防治Aβ1-42细胞毒性作用。
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