海霞霞,朱娜,王俊燕,肖晶晶,畢逢辰,鄭曉敏,李云鴻,王銀
(寧夏顱腦疾病重點實驗室,寧夏醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,寧夏 銀川 750004)
少突膠質(zhì)細(xì)胞(oligodendrocyte,OL)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的髓鞘形成細(xì)胞,其發(fā)育異常與中樞神經(jīng)系統(tǒng)多種疾病的形成有關(guān)[1]。研究[2,3]發(fā)現(xiàn)多種因子可以促進或抑制少突膠質(zhì)細(xì)胞的分化,包括轉(zhuǎn)錄因子和神經(jīng)元旁分泌因子等。內(nèi)向整流鉀離子通道Kir4.1在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮著很多重要的作用,但是其在少突膠質(zhì)前體細(xì)胞(OPC)的發(fā)育過程中是否發(fā)揮作用還是未知。有研究[4]表明,多發(fā)硬化癥的病人在炎癥狀態(tài)下,Kir4.1通道的蛋白表達大量增加,產(chǎn)生Kir4.1通道的自身抗體。這提示在髓鞘相關(guān)疾病當(dāng)中,Kir4.1通道可能參與其中并發(fā)揮某種作用。本文擬研究Kir4.1通道對OPC增殖和分化的作用。
1.1 材料 SD大鼠購自寧夏醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心;DMEM培養(yǎng)基購自Hyclone公司;胎牛血清購自Gibico公司;蛋白定量BCA試劑盒和Mouse抗HRP標(biāo)記二抗購自Pierce公司;desipramine購自Tocris公司;MBP抗體購自Millipore公司;PCR引物由生工公司合成;GAPDH抗體購自Cell Signaling公司;Ki67抗體購自Abcam公司。
1.2 方法 (1)大鼠少突膠質(zhì)前體細(xì)胞原代培養(yǎng):剪下出生后3 d SD大鼠的頭部,取出大腦,顯微鏡下去除其海馬和血管膜留下大腦皮層;37oC胰酶消化20 min,打散細(xì)胞,培養(yǎng)在多聚賴氨酸鋪的培養(yǎng)瓶;每3天換一次培養(yǎng)液;第7 d時,分別以200 r/min和1,100 r/min的轉(zhuǎn)速37oC搖細(xì)胞1 h和16 h去除小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞;將上清離心,沉淀便是少突膠質(zhì)前體細(xì)胞,培養(yǎng)在多聚賴氨酸培養(yǎng)皿中。(2)利用Western blot檢測Kir4.1和MBP表達:抑制劑Des處理前后,提取各組細(xì)胞的蛋白并收集上清液,BCA法進行蛋白定量。利用10% SDS-PAGE分離蛋白后轉(zhuǎn)至PVDF膜,用脫脂牛奶在搖床上封閉膜2 h。加入一抗,4oC過夜。利用TBST充分洗滌膜后,用二抗室溫孵育1 h,ECL試劑顯色成像。(3)利用PCR檢測Kir4.1和MBP mRNA水平:提取總RNA,反轉(zhuǎn)錄為cDNA,利用PCR試劑盒,依據(jù)操作步驟,進行PCR反應(yīng),1%瓊脂糖凝膠鑒定。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 11.9進行統(tǒng)計學(xué)分析。實驗數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示,組間比較用方差分析,進一步比較兩兩間差異采用Student-Neuman-Keuls Test方法。
2.1 Kir4.1和MBP在OL細(xì)胞中表達升高 PCR和Western blot結(jié)果表明,OPC中和OL中都有Kir4.1基因和蛋白表達,但在OL中表達更高。MBP只在OL中表達,因為MBP是成熟的OL的標(biāo)志。
2.2 阻斷Kir4.1可以抑制OPC向OL細(xì)胞分化 Western blot結(jié)果顯示,利用desipramine阻斷Kir4.1后,MBP的表達顯著減少,說明阻斷Kir4.1抑制了OPC向OL細(xì)胞分化。
2.3 阻斷Kir4.1可以促進OPC的增殖 抑制劑處理后,對細(xì)胞增殖因子ki67的檢測結(jié)果顯示,其表達增加,顯示阻斷Kir4.1促進了OPC的增殖。
少突膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)育異常會導(dǎo)致髓鞘形成障礙,形成多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘相關(guān)疾病,比如多發(fā)硬化癥、視神經(jīng)炎等,給社會和患者家庭都帶來了沉重的負(fù)擔(dān)[5]。本課題的研究意義在于對中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘相關(guān)疾病的機制進行探索,為治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘相關(guān)疾病提供一些理論基礎(chǔ)。OPC向OL的正常分化是CNS髓鞘正常形成的必要條件。但是目前雖然對OPC分化機制的研究已經(jīng)取得了一些進展,但其具體機制尚不十分清楚。
有研究[6]報道,在多發(fā)硬化癥病人的OL上內(nèi)向整流鉀通道Kir4.1的免疫活性降低,但是Kir4.1對OPC發(fā)育的影響還不清楚。因此我們研究了Kir4.1對OPC發(fā)育的影響。
我們的實驗結(jié)果顯示Kir4.1在OPC和OPC中都有表達,但是OL中更高。阻斷Kir4.1,促進了OPC的增殖,但是抑制了OPC的分化,其機制還有待于進一步研究。但是Kir4.1或許可作為髓鞘相關(guān)疾病的一個新靶點。