組胺對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1表達(dá)的調(diào)節(jié)作用*

喬　圓，　廖　雁，　南　方，　梁月琴，　范彥英

(山西醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院藥理教研室， 山西 太原 030001)

?

組胺對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1表達(dá)的調(diào)節(jié)作用*

喬圓，廖雁，南方，梁月琴，范彥英△

(山西醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院藥理教研室， 山西 太原 030001)

目的： 探討組胺對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞早期反應(yīng)生長(zhǎng)因子-1(Egr-1)表達(dá)是否具有調(diào)節(jié)作用。方法: 將野生型(WT)和組氨酸脫羧酶敲除(HDC-KO)小鼠及組胺處理的HDC-KO小鼠取腦，并提取皮層組織總RNA。將原代培養(yǎng)的大鼠皮層星形膠質(zhì)細(xì)胞分別給予不同濃度的組胺(10-8、10-7、10-6、10-5或10-4mol/L)處理15、30、60、120或240 min。組胺H1、H2受體拮抗劑分別于組胺給藥前15 min加入。組胺處理完畢后，提取細(xì)胞總RNA或蛋白。利用real-time PCR和Western blot 測(cè)定Egr-1的表達(dá)。結(jié)果: 與WT小鼠相比，HDC-KO小鼠大腦皮層Egr-1 的mRNA表達(dá)量顯著降低，而外源性給予組胺則能促進(jìn)其Egr-1的mRNA表達(dá)。在培養(yǎng)的星形膠質(zhì)細(xì)胞上，組胺可促進(jìn)Egr-1的mRNA表達(dá)，其中10-5mol/L的組胺作用最強(qiáng)，而組胺(10-5mol/L)處理30 min時(shí)Egr-1 的mRNA表達(dá)量達(dá)到峰值，相應(yīng)的Egr-1蛋白表達(dá)于60 min時(shí)顯著增高，該作用可被組胺H1受體拮抗劑而非H2受體拮抗劑顯著抑制。結(jié)論: 組胺對(duì)大腦皮層組織及培養(yǎng)的星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1表達(dá)具有上調(diào)作用，該作用與激動(dòng)組胺H1受體有關(guān)。

組胺； 早期反應(yīng)生長(zhǎng)因子-1； 星形膠質(zhì)細(xì)胞

早期反應(yīng)生長(zhǎng)因子-1(early growth response factor-1，Egr-1)，也稱為NGFI-A、zif268、krox24或Tis8，是一種重要的核轉(zhuǎn)錄因子[1]，其在皮層、海馬、紋狀體、丘腦等不同腦區(qū)均有較高水平的表達(dá)[2-3]。很多刺激因素，如腦缺血[4]、缺氧[5]、輻射[6]等均可誘導(dǎo)Egr-1在腦內(nèi)迅速而短暫地高表達(dá)。Egr-1參與了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的許多生理病理調(diào)節(jié)過(guò)程，如突觸可塑性[7]、神經(jīng)干細(xì)胞的增殖分化[8]、神經(jīng)炎癥[9]等。大量研究發(fā)現(xiàn)，在星形膠質(zhì)細(xì)胞中，Egr-1可調(diào)控多種細(xì)胞因子的表達(dá)，如膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(glial cell-derived neurotrophic factor，GDNF)、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子 (basic fibroblast growth factor，bFGF)、表皮生長(zhǎng)因子(epidermal growth factor，EGF)、血小板衍生生長(zhǎng)因子(platelet derived growth factor，PDGF)[10-12]等，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞的增殖。另外，Beck等[13]還發(fā)現(xiàn)，Egr-1通過(guò)調(diào)節(jié)硫酸軟骨素蛋白多糖基因的轉(zhuǎn)錄，參與了腦缺血后膠質(zhì)瘢痕的形成。

中樞組胺是腦內(nèi)一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)或調(diào)質(zhì)，其可由組氨酸經(jīng)由組氨酸脫羧酶脫羧而成[14]。腦內(nèi)組胺主要分布于組胺能神經(jīng)元和肥大細(xì)胞中，組胺能神經(jīng)元的胞體位于下丘腦乳頭結(jié)節(jié)核，該神經(jīng)元在腦內(nèi)有著廣泛而彌散的投射[14]。組胺在腦內(nèi)通過(guò)H1、H2和H3受體發(fā)揮多種神經(jīng)調(diào)節(jié)作用，如參與覺(jué)醒、攝食、學(xué)習(xí)記憶、癲癇、疼痛及腦缺血等生理病理過(guò)程[15-21]。在星形膠質(zhì)細(xì)胞上，也有組胺的相關(guān)受體表達(dá)[22]。但目前對(duì)于星形膠質(zhì)細(xì)胞上組胺受體被激活的生理病理意義及其下游信號(hào)通路作用靶點(diǎn)的研究仍較少。最近Hao等[23]研究發(fā)現(xiàn)，組胺可促進(jìn)人源性大動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞的Egr-1表達(dá)，但其能否調(diào)節(jié)腦內(nèi)特別是星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)Egr-1的表達(dá)尚不清楚。由于Egr-1可調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞中多種細(xì)胞因子GDNF、bFGF、EGF、PDGF等的表達(dá)[10-13]，如果組胺可調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)Egr-1的表達(dá)，這將有助于發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細(xì)胞上組胺受體下游的新作用靶點(diǎn)。

為此，本研究利用組氨酸脫羧酶敲除(histidine decarboxylase knockout，HDC-KO)小鼠觀察長(zhǎng)期缺乏內(nèi)源性組胺是否會(huì)影響腦內(nèi)Egr-1 mRNA的表達(dá)水平。同時(shí)，利用原代培養(yǎng)的大鼠皮層星形膠質(zhì)細(xì)胞探討組胺對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1 mRNA及蛋白表達(dá)的調(diào)節(jié)作用及受體機(jī)制。

材　料　和　方　法

1動(dòng)物

雄性C57BL/6 野生型(wild type，WT)小鼠(北京維通利華公司提供)和組氨酸脫羧酶敲除小鼠(來(lái)自浙江大學(xué)陳忠教授研究組)[20]，體重22～25 g，周齡為8～10周。所有的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均遵照國(guó)家實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)和使用指南，動(dòng)物飼養(yǎng)在溫度控制的環(huán)境(22±1 ℃)下，12 h明暗循環(huán)，自由飲食和飲水。取WT和HDC-KO小鼠各4只用于檢測(cè)其大腦皮層Egr-1的mRNA表達(dá)量。另取HDC-KO小鼠6只隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組側(cè)腦室注射組胺5 μg(2 μL)，對(duì)照組則給予人工腦脊液2 μL，60 min后，取其大腦皮層用于檢測(cè)Egr-1的mRNA表達(dá)量。

2原代大鼠皮層星形膠質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)及藥物處理

參照文獻(xiàn)報(bào)道[24]，將新生24 h內(nèi)的SD大鼠(SPF級(jí))用75%乙醇消毒斷頭，取出大腦并迅速置于冰冷的解剖液中，剝?nèi)ボ浤X膜和血管，分離出大腦皮層組織，剪碎后用0.25%胰酶在37 ℃下消化15 min。然后加入適量含10%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)液，洗滌1～2次，用吸管吹打成細(xì)胞懸液，接種到經(jīng)0.1%多聚賴氨酸包被的細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)，在37 ℃、5% CO2條件下培養(yǎng)，每3～4 d半量換液1次。培養(yǎng)10～12 d后，待培養(yǎng)瓶中細(xì)胞鋪滿瓶底時(shí), 將培養(yǎng)瓶置于37 ℃恒溫?fù)u床上，以260 r/min的速度振搖過(guò)夜，以去除混雜的神經(jīng)元細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞。隨后進(jìn)行傳代培養(yǎng)，按1×108cells/L密度將細(xì)胞接種至培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)板中，2～3 d后待細(xì)胞鋪滿瓶底時(shí)，換液為無(wú)血清培養(yǎng)基培養(yǎng)16 h。加入不同濃度的組胺(10-8、10-7、10-6、10-5或10-4mol/L)分別處理15、30、60、120或240 min。H1受體拮抗劑吡拉明(Pyrilamine,Pyri)和苯海拉明(diphenhydramine,Diphen)及H2受體拮抗劑西咪替丁(cimetidine,Cime)和左拉替丁(zolatidine,Zola)在組胺給藥前15 min加入(所有拮抗劑濃度均為10-5mol/L)。

3小鼠腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞株bEnd.3的培養(yǎng)及藥物處理

bEnd.3 細(xì)胞株購(gòu)自于ATCC，在37 ℃、5% CO2條件下，用含10%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)液將細(xì)胞培養(yǎng)至鋪滿瓶底后用含0.25%胰蛋白酶、0.03% EDTA的消化液消化細(xì)胞并按5×107cells/L接種至培養(yǎng)瓶中，2～3 d后待細(xì)胞鋪滿瓶底時(shí)，換液為無(wú)血清培養(yǎng)基培養(yǎng)16 h，隨后加入組胺(10-5mol/L)分別處理15、30、60 min。

4實(shí)驗(yàn)方法

4.1Real-time PCR檢測(cè)Egr-1的mRNA表達(dá)量利用TRIzol法提取WT和HDC-KO小鼠大腦皮層組織以及細(xì)胞總RNA，取2 μL 利用NanoDrop ND-1000 spectrophotometer測(cè)定RNA濃度，及260/280吸光度(A)比值，校正各管樣本總RNA終濃度為200 mg/L。以O(shè)ligo dT為引物，按照TaKaRa逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說(shuō)明書要求先將mRNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。反應(yīng)條件為37 ℃ 15 min，85 ℃ 5 s。以2 μL cDNA為模板，在20 μL real-time PCR體系下，選用 ABI 7500 real-time PCR 儀進(jìn)行DNA擴(kuò)增。反應(yīng)條件為:95 ℃ 1 min;95 ℃ 15 s,63 ℃ 45 s，共40個(gè)循環(huán)。以GAPDH作為內(nèi)參照。Egr-1的上游引物為5’-CGAACAACCCTACGAGCACCTG-3’，下游引物為5’-CAGAGGAAGACGATGAAGCAGC-3’；GAPDH的上游引物為5’-GTCGGTGTGAACGGATT-TGG-3’，下游引物為5’-GCTCCTGGAAGATGGTGATGG-3’。

4.2Western blot 檢測(cè)Egr-1蛋白的表達(dá)量RIPA裂解液加入蛋白酶抑制劑后提取細(xì)胞蛋白，以牛血清白蛋白為標(biāo)準(zhǔn)，采用BCA法對(duì)蛋白進(jìn)行定量，用10% SDS-PAGE分離蛋白，并轉(zhuǎn)印至NC膜，用5% BSA室溫封閉90 min，加入Egr-1抗體(1∶300，Abcam)或GAPDH抗體(1∶10 000，Bioworld)4 ℃孵育過(guò)夜，次日，反復(fù)洗膜后加入IgG-HRP抗體室溫輕搖孵育(1∶3 000，博士德)1 h，并用ECL化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)，結(jié)果用AlphaView SA軟件分析。

4.3細(xì)胞免疫熒光染色取出長(zhǎng)有星形膠質(zhì)細(xì)胞的玻片，用 PBS漂洗，4oC甲醇固定，空氣干燥。PBS漂洗后加入5%小牛血清白蛋白室溫孵育2 h；加入兔抗膠質(zhì)纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)抗體(1∶200，博士德)，4oC孵育過(guò)夜，用PBS漂洗3次后，加入羊抗兔IgG-Alexa 488 (1∶300，Invitrogen)室溫反應(yīng)2 h；用PBS清洗3次；抗熒光淬滅、含DAPI的封片劑封片，在熒光顯微鏡下觀察、拍照，分析GFAP陽(yáng)性細(xì)胞率。陰性對(duì)照操作完全平行，僅用5%小牛血清白蛋白代替I抗。

5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 13.0軟件分析。數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SEM)表示。用單因素方差分析(one-way ANOVA)結(jié)合Bonferroni 法進(jìn)行3組以上數(shù)據(jù)間差異的分析，用Student’st檢驗(yàn)進(jìn)行2組間數(shù)據(jù)差異分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)　　果

1組胺對(duì)小鼠大腦皮層 Egr-1 mRNA表達(dá)的影響

利用HDC-KO小鼠，觀察在長(zhǎng)期缺乏內(nèi)源性組胺的條件下是否會(huì)影響小鼠腦內(nèi)Egr-1 mRNA表達(dá)。Real-time PCR檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，HDC-KO小鼠大腦皮層Egr-1 的mRNA表達(dá)量比WT小鼠降低了28.5%±0.05%(P<0.05)。而在HDC-KO小鼠側(cè)腦室注射組胺，則能顯著促進(jìn)Egr-1 mRNA的表達(dá)(P<0.01)，見(jiàn)圖1。

Figure 1.The effect of histamine on the mRNA expression of Egr-1 in the cerebral cortex in mice. Mean±SEM.n=3～4.#P<0.05vsWT;**P<0.01vsHDC-KO.

圖1組胺對(duì)小鼠大腦皮層Egr-1 mRNA表達(dá)的影響

2不同濃度組胺對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1mRNA表達(dá)的影響

經(jīng)免疫熒光染色鑒定，培養(yǎng)的膠質(zhì)細(xì)胞GFAP陽(yáng)性率達(dá)95%以上。10-7和10-6mol/L的組胺處理30 min后，星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1的mRNA表達(dá)即開(kāi)始有增高的趨勢(shì)，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性；而組胺在10-5和10-4mol/L濃度下Egr-1的mRNA表達(dá)進(jìn)一步升高，與對(duì)照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性(P<0.01)。由于組胺在10-5mol/L濃度下，Egr-1 mRNA的表達(dá)即達(dá)到了最大值，因此選用該濃度進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)，見(jiàn)圖2。

3組胺作用不同時(shí)間對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1 mRNA表達(dá)的影響

組胺在10-5mol/L濃度下，分別處理星形膠質(zhì)細(xì)胞15、30、60 min，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，組胺處理15 min時(shí)，Egr-1的mRNA表達(dá)即有上調(diào)趨勢(shì)，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性；組胺處理30 min時(shí)，Egr-1的mRNA表達(dá)量達(dá)到峰值，為對(duì)照組的(3.10±0.42)倍(P<0.01)，而在組胺處理60 min后即迅速下降至基礎(chǔ)表達(dá)量，見(jiàn)圖3。用組胺(10-5mol/L)處理bEnd.3細(xì)胞60 min后，其Egr-1的mRNA表達(dá)量仍顯著高于對(duì)照組(P<0.01)，見(jiàn)圖4。

Figure 2.Identification of the cultured astrocytes (A), and different concentration of histamine-stimulated mRNA expression of Egr-1 (B). Mean±SEM.n=3.**P<0.01vscontrol group.

圖2培養(yǎng)的星形膠質(zhì)細(xì)胞的鑒定及不同濃度組胺對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1 mRNA表達(dá)的影響

Figure 3.Time course of histamine (10-5mol/L) induction of Egr-1 mRNA expression in cultured astrocytes. Mean±SEM.n=3～4.**P<0.01vscontrol group.

圖3組胺作用不同時(shí)間對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1 mRNA表達(dá)的影響

4H1和H2受體在組胺調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1 mRNA表達(dá)中的作用

為了進(jìn)一步探明組胺調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1 mRNA表達(dá)的受體機(jī)制，在組胺處理前15 min，分別加入H1受體拮抗劑吡拉明和苯海拉明及H2受體拮抗劑西咪替丁和左拉替丁，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2種H1受體拮抗劑均能顯著抑制組胺對(duì)Egr-1 mRNA表達(dá)的上調(diào)作用(P<0.01)，而H2受體拮抗劑組與組胺處理組相比，Egr-1的mRNA表達(dá)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性，見(jiàn)圖5。

Figure 4.Histamine induction of Egr-1 mRNA expression in the bEnd.3 cells. Mean±SEM.n=3～4.**P<0.01vscontrol group.

圖4組胺對(duì)bEnd.3細(xì)胞Egr-1 mRNA表達(dá)的促進(jìn)作用

Figure 5.The role of histamine receptors in histamine-stimulated Egr-1 mRNA expression in cultured astrocytes. Mean±SEM.n=5～8.**P<0.01vscontrol group；##P<0.01vshistamine group.

圖5組胺受體在組胺誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1 mRNA表達(dá)中的作用

5組胺及H1/H2受體對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1蛋白表達(dá)的調(diào)節(jié)作用

在組胺處理星形膠質(zhì)細(xì)胞60 min時(shí)，Egr-1蛋白表達(dá)顯著上調(diào)，為對(duì)照組的(2.57±0.33)倍(P<0.01)，而在240 min時(shí)，Egr-1蛋白表達(dá)已降至基礎(chǔ)水平。進(jìn)一步，在組胺處理60 min的時(shí)點(diǎn)，觀察組胺H1受體拮抗劑吡拉明或H2受體拮抗劑西咪替丁對(duì)組胺誘導(dǎo)的Egr-1蛋白表達(dá)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)H1受體拮抗劑吡拉明能顯著抑制組胺誘導(dǎo)的Egr-1蛋白表達(dá)(P<0.01)，而H2受體拮抗劑并無(wú)明顯作用，見(jiàn)圖6。

Figure 6.The role of histamine and histamine receptors in Egr-1 protein expression in cultured astrocytes. Mean±SEM.n=3.**P<0.01vscontrol group；##P<0.01vshistamine group.

圖6組胺及H1/H2受體對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1蛋白表達(dá)的調(diào)節(jié)作用

討　　論

2008年，Hao等[23]首次發(fā)現(xiàn)組胺通過(guò)H1受體對(duì)人源性大動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞的Egr-1表達(dá)具有上調(diào)作用，隨后Beermann等[25]也報(bào)道了組胺可促進(jìn)轉(zhuǎn)染了H1或H4受體基因質(zhì)粒的HEK293細(xì)胞Egr-1的表達(dá)。然而，組胺對(duì)腦內(nèi)Egr-1的表達(dá)是否具有調(diào)節(jié)作用目前尚不清楚。我們的研究首次發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期缺乏組胺的HDC-KO小鼠，其腦內(nèi)的Egr-1的mRNA表達(dá)明顯下調(diào)，而外源性補(bǔ)充組胺可顯著上調(diào)HDC-KO小鼠腦內(nèi)Egr-1的mRNA表達(dá)。因此，組胺可能是腦內(nèi)Egr-1 mRNA表達(dá)的重要調(diào)節(jié)因素之一。

組胺處理星形膠質(zhì)細(xì)胞后，Egr-1的mRNA表達(dá)在15 min內(nèi)已有上調(diào)趨勢(shì)，30 min時(shí)，Egr-1的mRNA表達(dá)即可達(dá)峰值。這種作用雖起效迅速但維持時(shí)間較短，組胺處理60 min時(shí)，其mRNA表達(dá)已恢復(fù)至基礎(chǔ)水平；Egr-1的蛋白表達(dá)則有相應(yīng)的延遲，在組胺處理60 min時(shí)顯著增高，240 min時(shí)已降至基礎(chǔ)水平。而在bEnd.3細(xì)胞株上，組胺處理60 min時(shí)，Egr-1的mRNA表達(dá)仍顯著上調(diào)，這與Hao等[23]的研究結(jié)果是一致的。以上結(jié)果提示，組胺對(duì)不同來(lái)源細(xì)胞的Egr-1表達(dá)的調(diào)節(jié)作用在時(shí)程變化特點(diǎn)上有所不同。與星形膠質(zhì)細(xì)胞相比，組胺促進(jìn)bEnd.3細(xì)胞株Egr-1的mRNA表達(dá)的持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。

為了探明組胺調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞Egr-1表達(dá)的受體機(jī)制，我們利用藥理學(xué)手段分別阻斷組胺H1和H2受體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)組胺H1受體拮抗劑能顯著抑制組胺對(duì)Egr-1的mRNA及蛋白表達(dá)的上調(diào)作用，而組胺H2受體拮抗劑則無(wú)明顯作用，提示組胺促進(jìn)Egr-1表達(dá)與激動(dòng)星形膠質(zhì)細(xì)胞上的H1受體有關(guān)。這與Hao等[23]發(fā)現(xiàn)的組胺促進(jìn)人源性大動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞的Egr-1表達(dá)的受體機(jī)制是一致的。Beermann等[25]在轉(zhuǎn)染了H4受體基因質(zhì)粒的HEK293細(xì)胞上發(fā)現(xiàn)，組胺可微弱地上調(diào)Egr-1 的mRNA表達(dá)，提示組胺H4受體也可能介導(dǎo)組胺對(duì)Egr-1表達(dá)的調(diào)節(jié)作用。然而，目前尚無(wú)研究證實(shí)星形膠質(zhì)細(xì)胞是否表達(dá)H4受體，因此，相關(guān)受體機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，本研究利用HDC-KO小鼠證明了組胺對(duì)腦內(nèi)Egr-1表達(dá)具有上調(diào)作用，并且組胺作用與H1受體有關(guān)。由于Egr-1可調(diào)節(jié)下游眾多蛋白的表達(dá)，該研究將有助于發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細(xì)胞上組胺受體下游新的作用靶點(diǎn)。

[1]Yan SF, Fujita T, Lu J, et al. Egr-1, a master switch coordinating upregulation of divergent gene families underlying ischemic stress[J]. Nature Med, 2000, 6(12):1355-1361.

[2]Mack K, Day M, Milbrandt J, et al. Localization of the NGFI-A protein in the rat brain[J]. Brain Res Mol Brain Res, 1990, 8(2):177-180.

[3]Schlingensiepen KH, Lüno K, Brysch W. High basal expression of the zif/268 immediate early gene in cortical layers IV and VI, in CA1 and in the corpus striatum：aninsituhybridization study[J]. Neurosci Lett, 1991, 122(1):67-70.

[4]Tureyen K, Brooks N, Bowen K, et al. Transcription factor early growth response-1 induction mediates inflammatory gene expression and brain damage following transient focal ischemia[J]. J Neurochem, 2008, 105(4):1313-1324.

[5]Rybnikova EA, Khozhaǐ LI, Tiul’kova EI, et al. Early genes expression, structural neuron changes in hypobaric hypoxia and correcting effect of preconditioning[J]. Morfologiia, 2004, 125(2):10-15.

[6]Vollmann H, W?lfel S, Ohneseit P, et al. Differential expression of egr1 and activation of microglia following irradiation in the rat brain[J]. Strahlenther Onkol, 2007, 183(5):248-255.

[7]Knapska E, Kaczmarek L. A gene for neuronal plasticity in the mammalian brain: Zif268/Egr-1/NGFI-A/Krox-24/TIS8/ZENK[J]. Prog Neurobiol, 2004, 74(4):183-211.

[8]Alagappan D, Balan M, Jiang Y, et al. Egr-1 is a critical regulator of EGF-receptor-mediated expansion of subventricular zone neural stem cells and progenitors during recovery from hypoxia-hypoglycemia[J]. ASN Neuro, 2013, 5(3):183-193.

[9]Bonow RH, A?d S, Zhang Y, et al. The brain expression of genes involved in inflammatory response, the ribosome, and learning and memory is altered by centrally injected lipopolysaccharide in mice[J]. Pharmacogenomics J, 2009, 9(2):116-126.

[10]Biesiada E, Razandi M, Levin ER. Egr-1 activates basic fibroblast growth factor transcription[J]. J Biol Chem, 1996, 271(31):18576-18581.

[11]Mayer SI, R?ssler OG, Endo T, et al. Epidermal-growth-factor-induced proliferation of astrocytes requires Egr transcription factors[J]. J Cell Sci, 2009, 122(18):3340-3350.

[12]Kaufmann K, Thiel G. Epidermal growth factor and platelet-derived growth factor induce expression of Egr-1, a zinc finger transcription factor, in human malignant glioma cells[J]. J Neurol Sci, 2001, 189(1-2):83-91.

[13]Beck H, Semisch M, Culmsee C, et al. Egr-1 regulates expression of the glial scar component phosphacan in astrocytes after experimental stroke[J]. Am J Pathol, 2008, 173(1):77-92.

[14]Haas H, Panula P. The role of histamine and the tuberomamillary nucleus in the nervous system[J]. Nat Rev Neurosci, 2003, 4(2):121-130.

[15]Sundvik M, Kudo H, Toivonen P, et al. The histaminergic system regulates wakefulness and orexin/hypocretin neuron development via histamine receptor H1in zebrafish[J]. FASEB J, 2011, 25(12):4338-4347.

[16]Ishizuka T, Yamatodani A. Integrative role of the histaminergic system in feeding and taste perception[J]. Front Syst Neurosci, 2012, 6:44.

[17]Benetti F, da Silveira CK, da Silva WC, et al. Histamine reverses a memory deficit induced in rats by early postnatal maternal deprivation[J]. Neurobiol Learn Mem, 2012, 97(1):54-58.

[18]Bhowmik M, Khanam R, Vohora D. Histamine H3receptor antagonists in relation to epilepsy and neurodegeneration: a systemic consideration of recent progress and perspectives[J]. Br J Pharmacol, 2012, 167(7):1398-1414.

[19]Yu J, Fang Q, Lou GD, et al. Histamine modulation of acute nociception involves regulation of Nav 1.8 in primary afferent neurons in mice[J]. CNS Neurosci Ther, 2013, 19(9):649-658.

[20]Fan YY, Hu WW, Dai HB,et al. Activation of the central histaminergic system is involved in hypoxia-induced stroke tolerance in adult mice[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2011, 31(1):305-314.

[21] 范彥英，馬云鵬，喬圓，等. 內(nèi)源性組胺減輕小鼠前腦缺血再灌注后期腦損傷[J]. 中國(guó)病理生理雜志, 2014, 30(4):592-597.

[22]H?sli L, H?sli E, Schneider U, et al. Evidence for the existence of histamine H1- and H2-receptors on astrocytes of cultured rat central nervous system[J]. Neurosci Lett, 1984, 48(3):287-291.

[23]Hao F, Tan M, Xu X, et al. Histamine induces Egr-1 expression in human aortic endothelial cells via the H1 receptor-mediated protein kinase Cδ-dependent ERK activation pathway[J]. J Biol Chem, 2008, 283(40):26928-26936.

[24]潘彩飛，祝勝美. 異丙酚通過(guò)抑制p38激活下調(diào)氨處理的大鼠腦星形膠質(zhì)細(xì)胞AQP4的表達(dá)并減輕細(xì)胞水腫[J]. 中國(guó)病理生理雜志, 2010, 26(1):96-100.

[25]Beermann S, Vauth M, Hein R. Distinct signalling pathways of murine histamine H1- and H4-receptors expressed at comparable levels in HEK293 cells[J]. PLoS One, 2014, 9(9):e107481.

(責(zé)任編輯： 林白霜， 余小慧)

Effects of histamine on mRNA expression of Egr-1 in astrocytes

QIAO Yuan, LIAO Yan, NAN Fang, LIANG Yue-qin, FAN Yan-ying

(DepartmentofPharmacology,ShanxiMedicalUniversity,Taiyuan030001,China.E-mail:fyanying6@hotmail.com)

AIM: To explore whether histamine can regulate the expression of early growth response factor-1 (Egr-1) in the cerebral cortex astrocytes.METHODS: Normal wild-type (WT) mice, histidine decarboxylase knockout (HDC-KO) mice and histamine treated HDC-KO mice were sacrificed for extracting the total RNA of the cerebral cortex. Primary cultured rat cortical astrocytes were treated with histamine at concentrations of 10-8, 10-7, 10-6, 10-5or 10-4mol/L for 15, 30, 60, 120 or 240 min. H1or H2receptor antagonists were pretreated for 15 min before histamine treatment. After histamine treatment, the cell total RNA or protein was extracted. The expression of Egr-1 at mRNA and protein levels was determined by real-time PCR and Western blot.RESULTS: The mRNA level of Egr-1 in cerebral cortex of HDC-KO mice was significantly lower than that in WT mice, while exogenous histamine induced the mRNA expression of Egr-1 in HDC-KO mice. In cultured astrocytes, histamine induced the mRNA expression of Egr-1. The maximum increase in the mRNA level of Egr-1 was produced by histamine at concentration of 10-5mol/L. In addition, histamine-induced Egr-1 mRNA accumulation peaked at 30 min after commencing stimulation, while histamine significantly increased Egr-1 protein expression at 60 min. Furthermore, histamine-induced Egr-1 expression was inhibited by H1receptor antagonist but not H2receptor antagonist.CONCLUSION: Histamine up-regulates the Egr-1 expression in cerebral cortex and cultured astrocytes, which may attribute to H1receptor activation.

Histamine; Early growth response factor-1; Astrocytes

1000- 4718(2016)04- 0680- 06

2015- 09- 30

2016- 03- 10

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No. 81202520)；高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(No. 20121417120002)；山西省青年科技研究基金(No. 2014021038-1)；山西醫(yī)科大學(xué)博士啟動(dòng)基金(No. 03201104)；山西醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院331基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科技培植基金(No. 201230)

Tel: 0351-4135079； E-mail: fyanying6@hotmail.com

R329.2+1； R363

A

10.3969/j.issn.1000- 4718.2016.04.016

雜志網(wǎng)址： http://www.cjpp.net