• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      17β-雌二醇對(duì)大鼠海馬神經(jīng)元鈣離子水平的快速影響

      2016-09-29 06:26:13沈巧巧徐曉虹戴玉華胡一中
      關(guān)鍵詞:谷氨酸海馬預(yù)處理

      沈巧巧, 徐曉虹, 戴玉華, 胡一中

      (浙江師范大學(xué) 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院 生態(tài)研究所,浙江 金華 321004)

      ?

      17β-雌二醇對(duì)大鼠海馬神經(jīng)元鈣離子水平的快速影響

      沈巧巧,徐曉虹,戴玉華,胡一中

      (浙江師范大學(xué) 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院 生態(tài)研究所,浙江 金華321004)

      探討了17β-雌二醇(17β-E2)對(duì)體外培養(yǎng)大鼠海馬神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平([Ca2+]i)的快速影響及其可能的機(jī)制.大鼠海馬神經(jīng)元體外培養(yǎng)8~10 d,用Fluo 4-AM鈣離子熒光探針負(fù)載胞內(nèi)Ca2+,用激光共聚焦顯微鏡動(dòng)態(tài)檢測(cè)了17β-E2對(duì)谷氨酸誘導(dǎo)的神經(jīng)元內(nèi)Ca2+熒光強(qiáng)度的影響.結(jié)果顯示:17β-E2(10 nmol·L-1)處理30 min,對(duì)正常狀態(tài)下神經(jīng)元的[Ca2+]i無(wú)顯著影響,但可快速促進(jìn)谷氨酸誘導(dǎo)的[Ca2+]i增加(與對(duì)照組相比,P<0.001),雌激素受體阻斷劑ICI182780(10 μmol·L-1)預(yù)處理可阻斷17β-E2的這一促進(jìn)作用;胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERKs)抑制劑U0126(10 μmol·L-1)單獨(dú)處理神經(jīng)元,可極顯著抑制谷氨酸誘導(dǎo)的[Ca2+]i增加(P<0.001),但這一作用可以被17β-E2部分逆轉(zhuǎn).研究結(jié)果提示,ERKs信號(hào)通路可能參與谷氨酸誘導(dǎo)的神經(jīng)元[Ca2+]i增加,17β-E2可能經(jīng)雌激素受體介導(dǎo)的ERKs信號(hào)通路快速促進(jìn)谷氨酸誘導(dǎo)的神經(jīng)元[Ca2+]i增加.

      17β-雌二醇;鈣離子;海馬神經(jīng)元;胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶

      內(nèi)源性雌激素不僅是調(diào)控生殖系統(tǒng)的重要激素,也是參與腦的發(fā)育及其功能活動(dòng)的激素.在人和嚙齒類動(dòng)物的發(fā)育乃至整個(gè)生命過(guò)程中,腦對(duì)雌激素都非常敏感,雌激素在神經(jīng)發(fā)生、神經(jīng)保護(hù)及突觸可塑性等方面發(fā)揮著重要作用[1].有研究發(fā)現(xiàn),大鼠海馬腦區(qū)神經(jīng)元樹突棘密度隨動(dòng)情周期雌激素水平的波動(dòng)而變化,處于動(dòng)情前期(雌激素水平較高)的雌鼠海馬神經(jīng)元樹突棘密度增加[2].體外研究發(fā)現(xiàn),17β-雌二醇(17β-E2)能快速增加海馬CA1區(qū)樹突棘密度,快速促進(jìn)高頻刺激誘導(dǎo)的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(long-term potentiation,LTP)效應(yīng)[3].表明17β-E2的許多生物學(xué)效應(yīng)不僅由經(jīng)典的核雌激素受體(ERs)介導(dǎo),而且常常表現(xiàn)出快速的非基因效應(yīng).LTP是突觸傳遞功能可塑性的重要表現(xiàn)形式,是學(xué)習(xí)與記憶的分子基礎(chǔ)[4].在海馬CA3區(qū),N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體激活引發(fā)鈣離子通道打開(kāi)是LTP產(chǎn)生的觸發(fā)因素,胞內(nèi)鈣動(dòng)力對(duì)LTP誘導(dǎo)和胞內(nèi)一系列信號(hào)傳遞是不可缺少的.有研究發(fā)現(xiàn),少量Ca2+增加可以引起長(zhǎng)時(shí)程抑制(long-term depression,LTD),大量Ca2+增加則引起LTP[5].因此,17β-E2對(duì)突觸可塑性的調(diào)節(jié)作用可能與胞內(nèi)Ca2+增加有關(guān)[6].也有研究發(fā)現(xiàn),17β-E2(25 nmol·L-1)能夠引起血細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平([Ca2+]i)快速上升,并伴隨p-ERKs/MAPK的瞬時(shí)升高[7].文獻(xiàn)[8]發(fā)現(xiàn),20~50 nmol·L-1的17β-E2在5 min內(nèi)即可引起大鼠腎臟細(xì)胞[Ca2+]i上升.但目前尚未見(jiàn)17β-E2對(duì)神經(jīng)細(xì)胞[Ca2+]i作用的相關(guān)報(bào)道,對(duì)其作用機(jī)制更知之甚少.

      1 實(shí)驗(yàn)材料和方法

      1.1大鼠海馬神經(jīng)元離體培養(yǎng)

      清潔級(jí)新生24 h內(nèi)的健康SD大鼠乳鼠,購(gòu)于浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心.

      將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物斷頭取腦,剝離出海馬組織,在DMEM高糖培養(yǎng)基(Gibco)中剪碎后加入0.25%的胰蛋白酶(Amresco),置于37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中消化30 min后終止消化,低速離心1 min,用膠頭滴管反復(fù)輕輕吹打海馬組織制成細(xì)胞懸液.用含10%胎牛血清(杭州四季青)和90%DMEM的高糖培養(yǎng)基稀釋細(xì)胞并接種于預(yù)先涂有0.1 g·L-1多聚賴氨酸(Sigma)的小玻片上,細(xì)胞密度大約為1×104cm-2,每個(gè)直徑為35 mm的培養(yǎng)皿中10個(gè)小玻片,培養(yǎng)于37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中,4 h左右細(xì)胞貼壁后吸去種植液,每個(gè)培養(yǎng)皿加2 mL培養(yǎng)液(含2%B27添加劑(InvirtrogenTM),3 g·L-1L-谷氨酰胺(Amresco)和50 μg·L-1雙抗的Neurobasl培養(yǎng)基(Gibco)).之后每隔3 d半量換液.

      1.2Fluo 4-AM熒光探針標(biāo)記

      海馬神經(jīng)元培養(yǎng)至第8~10 d,吸去培養(yǎng)液,用Hank′s平衡鹽溶液(HBSS)(8 g·L-1NaCl,0.126 g·L-1Na2HPO4·H2O,0.4 g·L-1KCl,0.06 g·L-1KH2PO4,0.098 g·L-1MgSO4,0.14 g·L-1CaCl2,0.35 g·L-1NaHCO3,1 g·L-1D-葡萄糖)洗滌細(xì)胞3次,加入Fluo 4-AM special pakcaging(Dojindo)工作液(終濃度為5 μmol·L-1),溶液量以覆蓋細(xì)胞為準(zhǔn).在37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中孵育30 min,之后用HBSS洗滌細(xì)胞3次,以去除Fluo 4-AM工作液.

      1.3藥物處理和共聚焦檢測(cè)

      文獻(xiàn)[9-10]報(bào)道,10 nmol·L-117β-E2接近內(nèi)源性雌激素的生理作用.在Fluo 4-AM熒光探針標(biāo)記后,用終濃度為10 nmol·L-1的17β-E2(Sigma)處理細(xì)胞,CO2培養(yǎng)箱37 ℃孵育30 min.為探討17β-E2對(duì)[Ca2+]i的影響機(jī)制,先用終濃度為10 μmol·L-1的雌激素受體阻斷劑ICI182780(Tocris)或ERK1/2抑制劑U0126(Cell Signaling)預(yù)處理海馬神經(jīng)元30 min,后加入10 nmol·L-117β-E2處理30 min,同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照組和單獨(dú)添加抑制劑組.用激光共聚焦顯微鏡檢測(cè)細(xì)胞熒光強(qiáng)度,激發(fā)波長(zhǎng)為494 nm,發(fā)射波長(zhǎng)為516 nm.每個(gè)細(xì)胞隔10 s拍一張照片,拍5 min,共30張照片.60 s時(shí)加入終濃度為20 μmol·L-1的谷氨酸(Sigma)誘導(dǎo)神經(jīng)元[Ca2+]i增加.每組檢測(cè)50個(gè)細(xì)胞,分別來(lái)自6個(gè)獨(dú)立培養(yǎng)皿.

      1.4數(shù)據(jù)處理

      2 結(jié) 果

      2.117β-E2不影響大鼠海馬神經(jīng)元正常狀態(tài)下的[Ca2+]i

      激光共聚焦顯微觀測(cè)結(jié)果顯示:正常狀態(tài)下,神經(jīng)元胞內(nèi)熒光強(qiáng)度保持穩(wěn)定,沒(méi)有明顯的變化(見(jiàn)圖1(a));17β-E2處理的神經(jīng)元胞內(nèi)熒光強(qiáng)度基礎(chǔ)水平微弱增加(無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,P>0.05) 但仍然保持穩(wěn)定水平(見(jiàn)圖1(b)).表明正常狀態(tài)下海馬神經(jīng)元 [Ca2+]i保持穩(wěn)定,17β-E2不影響基礎(chǔ)狀態(tài)下的海馬神經(jīng)元[Ca2+]i.

      2.2谷氨酸快速升高大鼠海馬神經(jīng)元[Ca2+]i

      正常狀態(tài)下海馬神經(jīng)元[Ca2+]i穩(wěn)定,但當(dāng)加入生理濃度(終濃度為20 μmol·L-1)谷氨酸(Glu)時(shí),海馬神經(jīng)元胞內(nèi)Ca2+熒光瞬時(shí)增強(qiáng)達(dá)60%(見(jiàn)圖2(a)),并且在300 s內(nèi)熒光強(qiáng)度基本保持不變,表明大鼠海馬神經(jīng)元對(duì)谷氨酸具有很高的敏感度(見(jiàn)圖2(b)和(c)).因此,本實(shí)驗(yàn)以谷氨酸刺激海馬神經(jīng)細(xì)胞的Ca2+內(nèi)流.

      2.317β-E2促進(jìn)谷氨酸誘導(dǎo)的大鼠海馬神經(jīng)元[Ca2+]i升高

      17β-E2處理不改變基礎(chǔ)狀態(tài)下海馬神經(jīng)元胞內(nèi)Ca2+熒光強(qiáng)度,但明顯促進(jìn)了谷氨酸誘導(dǎo)的胞內(nèi)Ca2+熒光強(qiáng)度的增加(見(jiàn)圖3(a)).與溶媒對(duì)照組相比,17β-E2處理組神經(jīng)細(xì)胞在谷氨酸刺激后胞內(nèi)Ca2+熒光強(qiáng)度增加到100%(P<0.001)(見(jiàn)圖3(b)和(c)),表明17β-E2處理不改變基礎(chǔ)狀態(tài)下海馬神經(jīng)元[Ca2+]i的基礎(chǔ)值,但可顯著促進(jìn)谷氨酸引起的[Ca2+]i升高.

      2.4雌激素受體和ERK信號(hào)通路對(duì)大鼠海馬神經(jīng)元[Ca2+]i的影響

      為了探討17β-E2促進(jìn)谷氨酸誘導(dǎo)[Ca2+]i升高的機(jī)制,本研究在17β-E2急性處理前先用雌激素受體阻斷劑ICI182780預(yù)處理,結(jié)果發(fā)現(xiàn),ICI182780單獨(dú)處理對(duì)[Ca2+]i無(wú)明顯的影響,但幾乎完全抑制了17β-E2對(duì)谷氨酸誘導(dǎo)[Ca2+]i升高的促進(jìn)作用(P<0.01).表明17β-E2經(jīng)雌激素受體介導(dǎo)快速促進(jìn)谷氨酸誘導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞[Ca2+]i升高.

      接著,用ERK抑制劑U0126單獨(dú)處理細(xì)胞,顯著減少了谷氨酸誘導(dǎo)的[Ca2+]i升高(P<0.001).在17β-E2處理前用U0126預(yù)處理30 min,谷氨酸誘導(dǎo)的[Ca2+]i仍然顯著低于對(duì)照組(P<0.05),提示谷氨酸誘導(dǎo)[Ca2+]i升高需要激活ERKs信號(hào)通路.然而,當(dāng)17β-E2預(yù)處理后再用U0126處理細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)U0126對(duì)谷氨酸誘導(dǎo)的[Ca2+]i升高的抑制作用部分消除(見(jiàn)圖4),提示17β-E2可能通過(guò)激活ERKs信號(hào)通路促進(jìn)谷氨酸誘導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞[Ca2+]i升高.

      *表示P<0.05,***表示P<0.001,與谷氨酸誘導(dǎo)對(duì)照組(CON)相比;#表示P<0.05,與17β-E2組相比;$$$表示P<0.001,與ERKs抑制劑(U0126)組相比.,來(lái)自6個(gè)獨(dú)立培養(yǎng)皿圖4 雌激素受體阻斷劑及ERKs抑制劑對(duì)谷氨酸誘導(dǎo)海馬神經(jīng)元[Ca2+]i的影響

      3 討 論

      性激素不僅調(diào)控動(dòng)物的生殖功能,對(duì)腦發(fā)育及其功能活動(dòng)也起著重要的調(diào)節(jié)作用.雌激素能影響神經(jīng)發(fā)生和腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的表達(dá),誘導(dǎo)海馬神經(jīng)元分化,作用于與認(rèn)知功能相關(guān)的海馬神經(jīng)元回路,影響海馬神經(jīng)元樹突棘突觸可塑性及其功能,進(jìn)而影響學(xué)習(xí)與認(rèn)知功能的形成與改善[11-12].在這些過(guò)程中,除了經(jīng)典的基因調(diào)控機(jī)制外,雌激素還表現(xiàn)出快速的非基因效應(yīng).例如,雌激素可在2 h內(nèi)快速增加成年大鼠海馬CA1區(qū)神經(jīng)元樹突棘密度[13].

      突觸可塑性不僅表現(xiàn)在樹突棘形態(tài)的變化,還表現(xiàn)在傳遞功能的可塑性,如長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(LTP)和長(zhǎng)時(shí)程抑制(LTD),它們均能選擇性地修飾突觸,被認(rèn)為是學(xué)習(xí)記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)[14].近來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),雌激素可在0.5~1.0 h內(nèi)快速促進(jìn)突觸傳遞效能[4].Zamani等[15]也發(fā)現(xiàn),雌激素能在數(shù)分內(nèi)增加興奮性突觸后電位(EPSP),促進(jìn)LTP,從而增強(qiáng)海馬神經(jīng)元突觸的傳遞功能.

      谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中一種重要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì),而AMPA受體和NMDA受體是興奮性突觸中最重要的離子型谷氨酸受體,介導(dǎo)興奮性突觸反應(yīng)[16].LTP是突觸在接受反復(fù)刺激后誘導(dǎo)谷氨酸釋放增加,通過(guò)與突觸后AMPA受體和NMDA受體結(jié)合,促使突觸后膜離子通道數(shù)量增加,最終使突觸傳遞持續(xù)增強(qiáng).[Ca2+]i升高為L(zhǎng)TP誘導(dǎo)所必需,突觸后[Ca2+]i達(dá)到一定的閾值,通過(guò)激活CaMKII和PKC等信號(hào)通路而產(chǎn)生LTP[17].本研究應(yīng)用谷氨酸模擬突觸前興奮引起的谷氨酸釋放,研究了17β-E2對(duì)谷氨酸釋放誘導(dǎo)的神經(jīng)元 [Ca2+]i的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn):17β-E2對(duì)正常狀態(tài)下海馬神經(jīng)元[Ca2+]i無(wú)顯著影響;但可在30 min內(nèi)快速促進(jìn)谷氨酸誘導(dǎo)的神經(jīng)元[Ca2+]i增加.與本研究結(jié)果相似,文獻(xiàn)[18]也發(fā)現(xiàn)大鼠海馬神經(jīng)元內(nèi)的雌激素能在數(shù)分內(nèi)快速誘導(dǎo)[Ca2+]i升高.Shinsaku等[19]報(bào)道,17β-E2可增加NMDA受體介導(dǎo)的電流,導(dǎo)致突觸后Ca2+水平上升而促進(jìn)LTP.因此,本研究發(fā)現(xiàn)的17β-E2快速促進(jìn)谷氨酸誘導(dǎo)的神經(jīng)元[Ca2+]i增加,也許是17β-E2快速促進(jìn)海馬LTP形成的一個(gè)原因.

      雌激素對(duì)谷氨酸誘導(dǎo)的神經(jīng)元[Ca2+]i的快速升高效應(yīng)是否由雌激素受體(ERα或ERβ)介導(dǎo)呢?早在1977年,Pietras等[20]就描述了雌激素的快速的非基因效應(yīng),發(fā)現(xiàn)質(zhì)膜上有2種能對(duì)雌激素起快速反應(yīng)的蛋白質(zhì).目前,越來(lái)越多的研究也證明,膜雌激素受體介導(dǎo)雌激素的非基因組效應(yīng),與雌激素的快速作用有關(guān).Dewing等[21]的研究發(fā)現(xiàn),在腦內(nèi),ERα和ERβ除細(xì)胞核分布外,胞漿和胞膜上也有部分分布.另外,文獻(xiàn)[22]的研究表明,ERα和 ERβ的激動(dòng)劑可以快速調(diào)節(jié)海馬神經(jīng)元的鈣動(dòng)力,但雌激素受體阻斷劑阻斷了這一作用.通過(guò)雌激素受體阻斷劑(ICI182780)預(yù)處理,我們發(fā)現(xiàn),雌激素受體阻斷劑可以抑制17β-E2對(duì)谷氨酸誘導(dǎo)神經(jīng)元[Ca2+]i升高的快速促進(jìn)作用,提示膜雌激素受體介導(dǎo)了17β-E2的這一快速作用.

      雌激素可以通過(guò)激活包括cAMP,MAPKs,PKC,PKA和PI-3K等多條信號(hào)通路快速調(diào)節(jié)細(xì)胞活動(dòng),其中MAPK激酶家族中的ERK信號(hào)通路被認(rèn)為是聯(lián)系各種胞外信號(hào)與膜受體、轉(zhuǎn)錄因子、基因調(diào)節(jié)中心的信號(hào)途徑之一,參與學(xué)習(xí)記憶和突觸可塑性.近年來(lái)的研究表明,ERK1/2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與腦內(nèi)LTP形成、學(xué)習(xí)記憶等認(rèn)知功能密切相關(guān),同時(shí)也是雌激素調(diào)節(jié)突觸可塑性的主要途徑[23-24].Bryant等[25]研究表明,皮下注射雌激素能在20 min內(nèi)增強(qiáng)大鼠腦部分區(qū)域的ERK磷酸化.另外,有研究發(fā)現(xiàn),在海馬神經(jīng)元中被雌激素激活的ERKs能轉(zhuǎn)定位到核中[26].因此,筆者推測(cè),雌激素調(diào)節(jié)神經(jīng)元[Ca2+]i有可能通過(guò)ERK信號(hào)通路實(shí)現(xiàn).本研究發(fā)現(xiàn),ERK抑制劑U0126預(yù)處理可顯著抑制谷氨酸誘導(dǎo)的神經(jīng)元[Ca2+]i升高,17β-E2不能逆轉(zhuǎn)U0126預(yù)處理后神經(jīng)元[Ca2+]i對(duì)谷氨酸響應(yīng)的抑制作用,但17β-E2預(yù)處理卻能部分拮抗U0126對(duì)谷氨酸誘導(dǎo)神經(jīng)元[Ca2+]i升高的抑制作用.提示谷氨酸誘導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流可能需要MAPK/ERKs信號(hào)通路的激活,而17β-E2也許是通過(guò)激活該通路促進(jìn)谷氨酸誘導(dǎo)神經(jīng)元Ca2+內(nèi)流的.文獻(xiàn)[27]認(rèn)為,NMDA受體的激活部分受ERKs調(diào)控,NMDA受體亞基NR2B磷酸化的增加依賴于NR2B中酪氨酸的磷酸化作用,而這一作用(至少部分作用)經(jīng)ERKs介導(dǎo).NMDA受體的功能主要取決于NR2亞基的類型.文獻(xiàn)[28]利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),前腦過(guò)表達(dá)NR2B亞基的小鼠神經(jīng)細(xì)胞NMDA受體通道開(kāi)放時(shí)間延長(zhǎng)、活性增加,并導(dǎo)致[Ca2+]i升高;同時(shí),NR2B亞基過(guò)表達(dá)可增強(qiáng)LTP,學(xué)習(xí)和記憶能力也增強(qiáng).本實(shí)驗(yàn)室前期的研究[29]發(fā)現(xiàn),腦內(nèi)注射17β-E2 1 h不影響海馬腦區(qū)ERK1/2總蛋白的表達(dá),但顯著升高ERK1/2的磷酸化水平,表明17β-E2可以快速激活ERK通路;進(jìn)一步用雌激素受體阻斷劑ICI182780預(yù)處理后,發(fā)現(xiàn)17β-E2誘導(dǎo)的ERK1/2磷酸化水平增強(qiáng)效應(yīng)被抑制,同時(shí)消除了17β-E2誘導(dǎo)的NMDA受體亞基NR2B磷酸化水平的增強(qiáng)效應(yīng).這些結(jié)果提示,雌激素可通過(guò)雌激素受體的非基因組機(jī)制激活MAPK/ERKs信號(hào)通路,快速誘導(dǎo)NMDA受體亞基NR2B磷酸化而激活 NMDA 受體.因此,筆者推測(cè),谷氨酸可能通過(guò)促進(jìn)MAPK/ERKs信號(hào)通路活動(dòng)激活NMDA受體亞基NR2B磷酸化,從而使突觸后膜離子通道打開(kāi),增加Ca2+內(nèi)流;而17β-E2可能通過(guò)進(jìn)一步激活該通路促進(jìn)谷氨酸誘導(dǎo)神經(jīng)元[Ca2+]i升高.由于胞內(nèi)還有其他多條信號(hào)通路參與雌激素調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng),因此,雌激素對(duì)神經(jīng)元[Ca2+]i的影響是否還有其他通路介導(dǎo),還值得進(jìn)一步研究.

      [1]Mcewen B S,Alves S E.Estrogen actions in the central nervous system[J].Endocr Rev,1999,20(3):279-307.

      [2]McEwen B,Akama K,Alves S,et al.Tracking the estrogen receptor in neurons:implications for estrogen-induced synapse formation[J].Proc Natl Acad Sci USA,2001,98(13):7093-7100.

      [3]Babayan A H,Kramár E A.Rapid effects of oestrogen on synaptic plasticity:interactions with actin and its signalling proteins[J].Journal of Neuroendocrinology,2013,25(11):1163-1172.

      [4]Foy M R,Xu J,Xie X,et al.17β-estradiol enhances NMDA receptor-mediated EPSPs and long-term potentiation[J].J Neurophysiol,1999,81(2):925-929.

      [5]Huang Y,Huang Y L,Zhang S,et al.Estradiol acutely attenuates glutamate-induced calcium overload in primarily cultured rat hippocampal neurons through a membrane receptor-dependent mechanism[J].Brain Res,2004,1026(2):254-260.

      [6]Brinton R D.Cellular and molecular mechanisms of estrogen regulation of memory function and neuroprotection against Alzheimer′s disease:recent insights and remaining challenges[J].Learn Mem,2001,8(3):121-133.

      [7]Canesi L,Ciacci C,Betti M,et al.Rapid effects of 17β-estradiol on cell signaling and function of Mytilus hemocytes[J].General and Comparative Endocrinology,2004,36(1):58-71.

      [8]Irnaten M,Blanchard-Gutton N,Praetorius J,et al.Rapid effects of 17β-estradiol on TRPV5 epithelial Ca2+channels in rat renal cells[J].Steroids,2009,74(8):642-649.

      [9]Weaver C E Jr,Park-Chung M,Gibbs T T,et al.17beta-Estradiol protects against NMDA-induced excitotoxicity by direct inhibition of NMDA receptors[J].Brain Res,1997,761(2):338-341.

      [10]Nilsen J,Adaz B R.Mechanism of estrogen-mediated neuroproteetion:regulation of mltochondfial calcium and bcl-2 expression[J].Proe Natl Sci USA,2003,100(5):2842-2847.

      [11]Sandstrom N J,Williams C L.Spatial memory retention is enhanced by acute and continuous estradiol replacement[J].Horm Behav,2004,45(2):128-135.

      [12]Tanabe N,Kimotor T,Kawato S.Rapid Ca2+signaling induced by Bisphenol-A in cultured rat hippocampal neurons[J].Neuro Endocrinol Lett,2006,27(1/2):97-104.

      [13]Mukai H,Tsurugizawa T,Murakami G,et al.Rapid modulation of long-term depression and spinogenesis via synaptic estrogen receptors in hippocampal principal neurons[J].Journal of Neurochemistry,2007,100(4):950-967.

      [14]陳燕.神經(jīng)元的突觸可塑性與學(xué)習(xí)和記憶[J].生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展,2008,35(6):610-619.

      [15]Zamani M R,Levy W B,Desmond N L.Estradiol increases delayed,N-methyl-D-aspartase receptor-mediated excitation in the hippocampal CAl region[J].Neuroscienc,2004,129(1):243-254.

      [16]Xu Xiaohong,Ye Yinping,Li Tao,et al.Bisphenol-A rapidly promotes dynamic changes in hippocampal dendritic morphology through estrogen receptor-mediated pathway by concomitant phosphorylation of NMDA receptor subunit NR2B[J].Toxicology and Applied Pharmacology,2010,249(2):188-196.

      [17]徐春,章曉輝.學(xué)習(xí)和記憶的突觸模型:長(zhǎng)時(shí)程突觸可塑性[J].自然雜志,2009,31(3):136-141.

      [18]Wu T W,Wang J M,Chen S,et al.17β-estradiol induced Ca2+influx via L-type calcium channels activates the Src/ERK/cyclic-AMP response element binding protein signal pathway and BCL-2 expression in rat hippocampal neurons:A potential initiation mechanism for estrogen-induced neuroprotection[J].Neuroscience,2005,135(1) :59-72.

      [19]Shinsaku S,Tsutomu Y,Kaoru K.Effects of 17β-estradiol on chemically induced long-term depression[J].Neuropharmacology,2005,49(1):97-102.

      [20]Pietras R J,Szego C M.Specific binding sites for oestrogen at the outer surfaces of isolated endometrial cells[J].Nature,1977,265(5589):69-72.

      [21]Dewing P,Boulware M I,Sinchak K,et al.Membrane estrogen receptor-α interactions with metabotropic glutamate receptor 1a modulate female sexual receptivity in rats[J].J Neurosci,2007,27(35):9294-9300.

      [22]Zhao Liqin,Brinton R D.Estrogen receptorαandβdifferentially regulate intracellular Ca2+dynamics leading to ERK phosphorylation and estrogen neuroprotection in hippocampal neurons[J].Brain Research,2007,1172:48-59.

      [23]Ogiue-Ikeda M,Tanabe N,Mukai H,et al.Rapid modulation of synaptic plasticity by estrogens as well as endocrine disrupters in hippocampal neurons[J].Brain Res Rev,2008,57(2):363-375.

      [24]劉輝,董兆君.MAPK/ERK信號(hào)通路與學(xué)習(xí)記憶功能[J].國(guó)際神經(jīng)病學(xué)神經(jīng)外科學(xué)雜志,2005,32(5):480-482.

      [25]Bryant D N,Bosch M A,Ronnekleiv O K,et al.17-beta estradiol rapidly enhances extracellular signal-regulated kinase2 phosphorylation in the rat brain[J].Neuroscience,2005,133(1):343-352.

      [26]Jon N,Roberta D B.Divergent impact of progesterone and medroxyprogesterone acetate (Provera) on nuclear mitogen-activated protein kinase signaling[J].Proc Natl Acad Sci USA,2003,100(18):10506-10511.

      [27]Bi Ruifen,Foy M R,Vouimba R M,et al.Cyclic changes in estradiol regulate synaptic plasticity through the MAP kinase pathway[J].Proc Natl Acad Sci USA,2001,98(23):13391-13395.

      [28]Tang Y P,Shimizu E,Dube G R,et al.Genetic enhancement of learning and memory in mice[J].Nature,1999,401(6748):63-69.

      [29]羅清清,徐曉虹,李濤,等.雌激素快速影響大鼠發(fā)育期海馬NMDA受體活性的機(jī)制[J].生物物理學(xué)報(bào),2010,26(10):919-928.

      (責(zé)任編輯薛榮)

      Rapid effects of 17β-estradiol on calcium level in hippocampal neurons of rats

      SHEN Qiaoqiao,XU Xiaohong,DAI Yuhua,HU Yizhong

      (InstituteofEcology,CollegeofChemistryandLifeSciences,ZhejiangNormalUniversity,Jinhua321004,China)

      It was investigated the effects of 17β-estradiol (17β-E2) on calcium level in hippocampal neurons of rats. After in vitro cultured for 8~10 days, the hippocampal neurons were marked by Fluo 4-AM, an intracellular Ca2+fluorescent probe. Laser confocal scanning microscopy was used to detect the dynamic change of glutamate-induced intrarcellular calcium concentration ([Ca2+]i). These results showed that treatment of 17β-E2 (10 nmol·L-1)for 30 min had no remarkable effect on [Ca2+]iof neurons in the normal condition, but rapidly enhanced the increase in the [Ca2+]iinduced by glutamate (P<0.001, compared with control). The pretreatment of estrogen receptor antagonist, ICI182780 (10 μmol·L-1) blocked this effect of 17β-E2. ERKs inhibitor, U0126 (10 μmol·L-1) significantly suppressed glutamate-induced increase of [Ca2+]i(P<0.001), suggesting ERKs signal participates in glutamate-induced calcium influx; however, this effect was reversed by pretreatment of 17β-E2. These results suggested that 17β-E2 could rapidly enhanced the increase in [Ca2+]iinduced by glutamate in hippocampal neurons in vitro. These effects might be mediated by ERKs signaling pathway via estrogen receptor.

      17β-estradiol; calcium; hippocampal neuron; ERKs

      10.16218/j.issn.1001-5051.2016.03.016

      收文日期:2015-09-10;2015-10-15

      國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81472935;81172627)

      沈巧巧(1990-),女,浙江嵊州人,碩士研究生.研究方向:神經(jīng)毒理學(xué).

      胡一中.E-mail: huyizhong@zjnu.cn

      Q955

      A

      1001-5051(2016)03-0325-06

      猜你喜歡
      谷氨酸海馬預(yù)處理
      海馬
      海馬
      基于預(yù)處理MUSIC算法的分布式陣列DOA估計(jì)
      基于正交設(shè)計(jì)的谷氨酸發(fā)酵條件優(yōu)化
      “海馬”自述
      N-月桂?;劝彼猁}性能的pH依賴性
      問(wèn):如何鑒定谷氨酸能神經(jīng)元
      淺談PLC在預(yù)處理生產(chǎn)線自動(dòng)化改造中的應(yīng)用
      絡(luò)合萃取法預(yù)處理H酸廢水
      氧自由基和谷氨酸在致熱原性發(fā)熱機(jī)制中的作用與退熱展望
      锦州市| 潜江市| 缙云县| 绥滨县| 寿阳县| 察隅县| 嘉黎县| 肇源县| 陇西县| 安泽县| 甘德县| 六安市| 香格里拉县| 平和县| 鄯善县| 济阳县| 个旧市| 阿尔山市| 江油市| 棋牌| 连云港市| 县级市| 莫力| 宁海县| 商水县| 阳曲县| 平湖市| 宣城市| 中江县| 广平县| 萝北县| 桂阳县| 德阳市| 万荣县| 沂源县| 永川市| 望都县| 巴林左旗| 讷河市| 宁蒗| 湾仔区|