細(xì)胞周期蛋白cyclinD1-CDK4在小鼠海馬CA1區(qū)突觸可塑性及鉛誘導(dǎo)的神經(jīng)元死亡過程中的作用.pdf

1、本文應(yīng)用免疫熒光、免疫沉淀、海馬腦片場電位記錄等技術(shù)研究了細(xì)胞周期蛋白cyclinD1/CDK4在不同發(fā)育期小鼠海馬CA1區(qū)突觸可塑性中的不同作用，以及cyclinD1/CDK4/p-Rb信號(hào)參與了鉛誘導(dǎo)的培養(yǎng)海馬神經(jīng)元死亡過程，并探討了其可能涉及的上游信號(hào)通路。 技術(shù)和方法：腦片場電位技術(shù)，免疫熒光，免疫沉淀，原代海馬神經(jīng)元培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 1) 細(xì)胞周期蛋白cyclinD1/CDK4在不同發(fā)育期小鼠海馬CA1區(qū)突觸

2、可塑性中的不同作用在本研究中，我們發(fā)現(xiàn)在出生10天的小鼠海馬CA1區(qū)，CDK4在錐體細(xì)胞的核中和胞質(zhì)中都有分布，但核中分布較多；而在28天的小鼠海馬CA1區(qū)，CDK4主要定位于胞質(zhì)，甚至在樹突中也有分布。用CDK4抑制劑處理的出生8-15天及21-35天的小鼠海馬腦片中，都發(fā)現(xiàn)短時(shí)程突觸可塑性(STP)的削弱。然而，在CDK4抑制劑處理的出生21-35天的小鼠海馬腦片上，雙脈沖異化(PPF)卻沒有明顯改變。在小鼠海馬CA1區(qū)用強(qiáng)直刺激誘

3、導(dǎo)的長時(shí)程增強(qiáng)(LTP)沒有受到CDK4抑制劑的影響。我們還發(fā)現(xiàn)，在分別用CDK4抑制劑預(yù)處理兩個(gè)不同發(fā)育階段的小鼠海馬腦片上，由代謝型谷氨酸一型受體的激動(dòng)劑或低頻雙脈沖刺激誘導(dǎo)的長時(shí)程抑制(mGluR-LTD)都受到了損傷。但是在21-35天的小鼠海馬上，CDK4抑制劑引起的mGluR-LTD的損傷，沒有在8-15天的小鼠海馬腦片上引起的損傷顯著。我們的這些結(jié)果表明：cyclinD1-CDK4復(fù)合物的表達(dá)和活化參與了小鼠海馬CA1區(qū)短

4、時(shí)程突觸可塑性和代謝型谷氨酸受體依賴的LTD的維持過程，并且提出，在發(fā)育的不同階段，cyclinD1-CDK4在小鼠海馬CA1區(qū)突觸傳遞功能中可能起不同的作用。 2) 細(xì)胞周期蛋白cyclinD1/CDK4及其下游的p-Rb參與了鉛誘導(dǎo)的培養(yǎng)海馬神經(jīng)元死亡過程，并且可能是通過PI3K/AKT通道介導(dǎo)的鉛的神經(jīng)毒性其中一個(gè)重要的表現(xiàn)就是會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元死亡。并且鉛是如何導(dǎo)致神經(jīng)元死亡的機(jī)制目前還不清楚。我們應(yīng)用免疫熒光以及免疫沉淀等

5、方法在原代培養(yǎng)的大鼠海馬神經(jīng)元上，研究了鉛暴露引起的神經(jīng)元死亡過程中，細(xì)胞周期蛋白cyclinD1/CDK4，它的下游底物pRb，以及其特定的上游信號(hào)phosphoinositide 3-kinase(PI3K)/AKT通路的作用。結(jié)果表明，鉛暴露處理原代培養(yǎng)海馬神經(jīng)元會(huì)導(dǎo)致劑量依賴的神經(jīng)元死亡。抑制CDK4的活性，會(huì)顯著的降低鉛誘導(dǎo)的這種類型的神經(jīng)元死亡，但是這種保護(hù)作用是不完全的。另外，鉛暴露處理后，cyclinD1的表達(dá)水平和pR

6、b/p107的磷酸化水平與對(duì)照組相比都顯著升高。這種升高能夠持續(xù)48小時(shí)，并且在72h后會(huì)恢復(fù)到對(duì)照組的水平。為了明確CDK4在神經(jīng)元內(nèi)的分布和表達(dá)，我們采用CDK4與神經(jīng)元標(biāo)記物微管相關(guān)蛋白-2(MAP-2)雙標(biāo)記的方法。在對(duì)照組中，在神經(jīng)元的胞質(zhì)和胞核均有CDK4存在；在用鉛離子孵育的神經(jīng)元中，CDK4只分布于胞核中。并且多數(shù)CDK4和p-Rb陽性細(xì)胞與TUNEL陽性細(xì)胞共分布。加入PI3K的抑制劑LY294002(30 μ M)或