鋅離子通過磷酸化酪氨酸15位點(diǎn)激活CDK-5介導(dǎo)缺血性腦損傷.pdf

1、鋅離子是人體必需微量元素之一，參與調(diào)節(jié)多種酶類的活性，在神經(jīng)傳導(dǎo)中具有重要作用。有文獻(xiàn)報(bào)道在缺血性腦損傷中，鋅離子在大腦皮質(zhì)、丘腦、紋狀體、杏仁核，特別是海馬門區(qū)和CA1區(qū)聚集，螯合鋅離子可阻止神經(jīng)元退變的發(fā)生。另有報(bào)道，細(xì)胞周期素依賴性蛋白激酶5（CDK5）通過磷酸化NMDA受體介導(dǎo)了海馬CA1區(qū)神經(jīng)元缺血性損傷。然而鋅離子是否是通過調(diào)節(jié)CDK5的活性促進(jìn)神經(jīng)元的損傷，目前尚無報(bào)道，其內(nèi)在調(diào)節(jié)機(jī)制有待研究證實(shí)。
　　目的：探討鋅

2、離子對(duì)細(xì)胞周期蛋白依賴性蛋白激酶5的調(diào)節(jié)及其在缺血性腦損傷中的作用。
　　材料和方法：
　　1.建立大鼠大腦中動(dòng)脈栓塞（Middle cerebral artery occlusion,MCAO）模型，選用Sprague Dawley（SD）大鼠，進(jìn)行單側(cè)大腦中動(dòng)脈栓塞術(shù)。實(shí)驗(yàn)分為三組：假手術(shù)組（Sham）組、大腦中動(dòng)脈栓塞組（MCAO）組和腹腔注射鋅離子螯合劑Clioquinol(CQ)+MCAO組，每組12只。單側(cè)大腦中

3、動(dòng)脈缺血1小時(shí)再灌注6小時(shí)后取材，取新鮮大腦速凍后切片，進(jìn)行TTC染色，整體觀察腦組織損傷面積。采用4％的多聚甲醛灌流固定及后固定，脫水后冰凍切片，尼氏染色觀察神經(jīng)元數(shù)目。用免疫印跡法和免疫沉淀法檢測(cè)相關(guān)蛋白水平及活性。
　　2.培養(yǎng)小鼠成神經(jīng)瘤N2a細(xì)胞，分為對(duì)照（Control）組和鋅處理（ZnSO4）組，無血清孵育3小時(shí)。收集蛋白，用免疫印跡法和免疫沉淀法檢測(cè)相關(guān)蛋白的表達(dá)和活性變化。
　　結(jié)果：在大腦中動(dòng)脈栓塞模型中

4、，MCAO組較Sham組海馬區(qū)域神經(jīng)元存活數(shù)目明顯減少，CDK5的活性明顯增加，伴隨Y15位點(diǎn)磷酸化水平增高。鋅離子螯合劑CQ腹腔注射可明顯逆轉(zhuǎn)神經(jīng)元的死亡、CDK5的活化及Y15位點(diǎn)磷酸化。在細(xì)胞水平，鋅離子孵育可顯著增加CDK5-Y15位點(diǎn)的磷酸化水平及活性，鋅離子對(duì)CDK5無直接活化作用，但能夠抑制鈣蛋白酶Calpain的活性。
　　結(jié)論：在缺血性腦損傷中，鋅離子通過磷酸化CDK5酪氨酸15位點(diǎn)激活CDK5而介導(dǎo)神經(jīng)元損傷。