電磁輻射對(duì)原代培養(yǎng)皮層神經(jīng)元tau蛋白磷酸化的影響及其機(jī)制初步探討.pdf

1、目的：隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，在人類生存空間中的電磁輻射日益增強(qiáng)，電磁輻射輻照的生物效應(yīng)、機(jī)理和防護(hù)已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。大量證據(jù)表明，電磁輻射輻照以中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system，CNS)的損傷最為顯著，電磁輻射輻照致中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的早期表現(xiàn)是神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙，主要表現(xiàn)是學(xué)習(xí)記憶功能障礙，而電磁輻射輻照導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙的重要原因之一是神經(jīng)元的損傷。tau蛋白主要存在于神經(jīng)元中的一組微管

2、相關(guān)蛋白，其生物學(xué)功能是調(diào)節(jié)微管動(dòng)力、突出運(yùn)輸和神經(jīng)突生長(zhǎng)。病理狀態(tài)下，tau蛋白的異常過(guò)度磷酸化導(dǎo)致微管親和性降低，進(jìn)而導(dǎo)致微管不穩(wěn)定和軸漿運(yùn)輸下降，從而引發(fā)神經(jīng)退行性病理改變，最終引起學(xué)習(xí)記憶功能障礙。細(xì)胞周期素依賴性蛋白激酶5(cyclin dependent kinase5，CDK5)和糖原合成激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β，GSK-3β)是最重要的調(diào)節(jié)tau蛋白磷酸化的蛋白激酶。本研究旨在研

3、究電磁輻射對(duì)神經(jīng)元中tau蛋白磷酸化的影響及初步探討其相關(guān)機(jī)制，為電磁輻射輻照致中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷機(jī)制提供新的研究線索。
　　 方法：(1)采用平均功率密度為90mW/cm2電磁波輻照原代培養(yǎng)的SD大鼠皮層神經(jīng)元10 min建立神經(jīng)元損傷模型。(2)采用CCK-8檢測(cè)試劑盒，檢測(cè)電磁輻射輻照后神經(jīng)元活性變化。(3)采用免疫細(xì)胞化學(xué)(ICC)方法，分析電磁輻射輻照后神經(jīng)元突出長(zhǎng)度變化情況。(4)采用Western-blot技術(shù)，檢測(cè)

4、tau蛋白磷酸化位點(diǎn)ser199/202、ser396、ser404磷酸化水平。(5)采用Western-blot技術(shù)，檢測(cè)CDK5抑制劑Roscovitine、GSK-3β抑制劑Licl、calpain抑制劑PD150606單獨(dú)或聯(lián)合預(yù)處理對(duì)tau蛋白磷酸化的影響。(6)采用免疫細(xì)胞化學(xué)(ICC)方法，分析CDK5抑制劑Roscovitine、GSK-3β抑制劑Licl、calpain抑制劑PD150606單獨(dú)或聯(lián)合預(yù)處理后對(duì)神經(jīng)元突

5、出損傷的影響。
　　 結(jié)果：(1)電磁輻射輻照后可導(dǎo)致神經(jīng)元活性在輻照后6h、12h顯著降低。(2)電磁輻射輻照后1h、3h，神經(jīng)元突出長(zhǎng)度明顯縮短。(3)原代培養(yǎng)大鼠皮層神經(jīng)元tau蛋白ser404位點(diǎn)磷酸化程度在電磁輻射輻照后1h、3h明顯增強(qiáng)，而ser199/202、ser396位點(diǎn)磷酸化程度變化不明顯。(4)CDK5抑制劑Roscovitine、GSK-3β抑制劑Licl、calpain抑制劑PD150606單獨(dú)或聯(lián)合預(yù)

6、處理對(duì)tau蛋白ser404磷酸化位點(diǎn)的過(guò)度磷酸化有明顯抑制作用。(5)CDK5抑制劑Roscovitine、GSK-3β抑制劑Licl、calpain抑制劑PD150606單獨(dú)或聯(lián)合預(yù)處理可明顯拮抗電磁輻射輻照引起的神經(jīng)元突出長(zhǎng)度的縮短。
　　 結(jié)論：電磁輻射輻照可引起神經(jīng)元明顯損傷并可引起神經(jīng)元tau蛋白ser404位點(diǎn)過(guò)度磷酸化，同時(shí)CDK5、GSK-3β和calpain參與其中。這些結(jié)果為研究電磁輻射輻照致神經(jīng)元損傷機(jī)理