白細(xì)胞介素—2對(duì)皮層神經(jīng)元存活和形態(tài)的影響.pdf

1、白細(xì)胞介素-2(Interleukin-2,IL-2)是一種單鏈糖蛋白,能促進(jìn)T淋巴細(xì)胞的增殖和分化,所以又稱T細(xì)胞生長(zhǎng)因子,它是機(jī)體細(xì)胞免疫作用的核心物質(zhì).近十余年來(lái)發(fā)現(xiàn)IL-2不僅是重要的免疫調(diào)節(jié)因子,對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)也有重要的調(diào)節(jié)作用.IL-2效應(yīng)、IL-2樣活性、IL-2樣分子、IL-2結(jié)合位點(diǎn)和IL-2受體蛋白相繼在中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中被發(fā)現(xiàn).研究表明IL-2在腦中主要存在于海馬、下丘腦、小腦、前額皮層、紋狀體、膈以及藍(lán)斑等

2、腦區(qū).體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)了IL-2在CNS內(nèi)具有如下作用:影響海馬神經(jīng)元的生長(zhǎng)和存活,刺激少突膠質(zhì)細(xì)胞的增殖和成熟,刺激遞質(zhì)和激素的釋放,影響生物電活動(dòng)和行為以及下丘腦.垂體軸的神經(jīng)內(nèi)分泌作用.也有實(shí)驗(yàn)證實(shí)IL-2具有中樞鎮(zhèn)痛作用. 關(guān)于IL-2對(duì)神經(jīng)元存活和形態(tài)的研究目前尚無(wú)定論.一些實(shí)驗(yàn)室的研究顯示:在海馬神經(jīng)元高密度(1×10<'5>/cm<'2>)培養(yǎng)條件下,IL-2對(duì)海馬神經(jīng)元的存活具有促進(jìn)作用;但在低密度(5×10<

3、'3>/cm<'2>)培養(yǎng)條件下,IL-2對(duì)海馬神經(jīng)元的存活沒(méi)有明顯影響.在形態(tài)上IL-2能促進(jìn)海馬神經(jīng)元的延伸和分支.另有研究顯示:IL-2是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中抑制神經(jīng)元存活的因子,IL-2作用三天后海馬神經(jīng)元的形態(tài)發(fā)生明顯變化,出現(xiàn)胞體膨脹、空泡等損傷現(xiàn)象.一些體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也證明IL-2對(duì)神經(jīng)元具有神經(jīng)毒性作用. 所以IL-2對(duì)神經(jīng)元存活的影響仍是個(gè)有爭(zhēng)議的問(wèn)題,本實(shí)驗(yàn)探討了IL-2對(duì)皮層神經(jīng)元的作用,進(jìn)一步驗(yàn)證了IL-2對(duì)皮層神經(jīng)

4、元存活的影響.另外,IL-2對(duì)皮層神經(jīng)元形態(tài)的影響尚未見(jiàn)詳細(xì)報(bào)道,研究形態(tài)的變化,有助于進(jìn)一步了解神經(jīng)突起和突觸的產(chǎn)生機(jī)制. 目的：1.觀察IL-2對(duì)皮層神經(jīng)元存活的作用.2.探討IL-2對(duì)神經(jīng)元存活的作用是否具有時(shí)間依賴性和濃度依賴性.3.探討IL-2對(duì)發(fā)育中皮層神經(jīng)元形態(tài)的影響. 方法： 1.對(duì)神經(jīng)元存活作用的觀察:按常規(guī)方法原代培養(yǎng)新生大鼠皮層神經(jīng)元,神經(jīng)元培養(yǎng)第10天用于實(shí)驗(yàn),做如下處理:加入不同濃度的I

5、L-2(1 ng/ml,10 ng/ml,100 ng/ml)作用24h和加入10 ng/ml IL-2作用不同時(shí)間(12h,24h,48h,),加藥結(jié)束前4小時(shí)加入MTT,4小時(shí)后加DMSO溶解結(jié)晶,酶標(biāo)儀檢測(cè)OD值. 2.對(duì)皮層神經(jīng)元形態(tài)影響的觀察:培養(yǎng)神經(jīng)元4天后用Lipofectamine 2000轉(zhuǎn)染GFP-actin質(zhì)粒,10 ng/mlIL-2作用48小時(shí)后,熒光顯微鏡下觀察IL-對(duì)神經(jīng)元形態(tài)的作用,數(shù)據(jù)和圖像處理

6、運(yùn)用Excel 2003和Metamorph軟件. 結(jié)果： 1.細(xì)胞低密度培養(yǎng)時(shí)(密度為1×10<'4>/cm<'2>),IL-2對(duì)皮層神經(jīng)元的存活沒(méi)有明顯影響,IL-2作用24小時(shí)后,MTT結(jié)果顯示:OD值從0.30±0.02變化到0.31±0.05(P>0.05);細(xì)胞在高密度培養(yǎng)時(shí)(密度為1×10<'5>/cm<'2>),IL-2能明顯提高細(xì)胞的存活,IL-2作用后,OD值從0.46±01.04升至0.61±0.0

7、3(P<0.05). 2.IL-2對(duì)神經(jīng)元存活作用具有時(shí)間依賴性和濃度依賴性,IL-2作用12小時(shí)后,對(duì)神經(jīng)元的存活作用沒(méi)有明顯的變化;24小時(shí)后,有明顯的促進(jìn)存活作用,48小時(shí)后,促進(jìn)作用仍然明顯.并且IL-2對(duì)神經(jīng)元的作用,在1.0-100 ng/ml濃度范圍內(nèi),濃度越高,作用越強(qiáng). 3.IL-2對(duì)皮層神經(jīng)元形態(tài)影響:細(xì)胞在低密度培養(yǎng)條件下,IL-2可以對(duì)神經(jīng)元形態(tài)產(chǎn)生影響,IL-2能夠延伸最長(zhǎng)神經(jīng)突的長(zhǎng)度,神經(jīng)突的

8、長(zhǎng)度從184.4±15.0(μm)延長(zhǎng)到250.3±17.2(μm)(P<0.05),但是對(duì)于胞體和最長(zhǎng)神經(jīng)突上的分支數(shù)目影響不明顯. 結(jié)論： 細(xì)胞在低密度培養(yǎng)條件下,IL-2對(duì)皮層神經(jīng)元的存活沒(méi)有明顯的作用;但是在高密度培養(yǎng)條件下,IL-2能夠明顯提高神經(jīng)元的存活,在這種培養(yǎng)條件下,神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞以及神經(jīng)元和神經(jīng)元之間的聯(lián)系增多,提示IL-2可能通過(guò)間接方式影響神經(jīng)元的存活,即通過(guò)刺激神經(jīng)元或者膠質(zhì)細(xì)胞釋放一些營(yíng)養(yǎng)因