谷氨酸对培养的星形胶质细胞的钙活动的影响

【作者】 董其平； 何敬全； 柴真；

【机构】 北京大学生命科学学院,生物膜与膜生物工程国家重点实验室；

【摘要】 星形胶质细胞参与中枢神经系统中众多的生理及病理过程,而其钙活动在其中发挥了重要作用,如钙依赖的胶质递质释放对神经元的活性调节等。在缺血等应激条件下,星形胶质细胞的电压门控型钙通道表达上调,提示钙通道在病理过程中的作用。然而,对星形胶质细胞的钙活动的调控机制及其意义仍不清楚。为了揭示星形胶质细胞在中枢神经系统功能调控及在缺血致脑损伤等病理过程中所发挥的作用,我们以钙成像、电生理及分子生物学方法对星形胶质细胞的钙活动的调控进行研究。谷氨酸是参与神经元与星形胶质细胞对话的重要分子,并且介导重要的生理及病理过程。因此,我们以谷氨酸处理培养的星形胶质细胞并检测其对星形胶质细胞钙活动的影响。我们用高钾刺激使星形胶质细胞去极化,并用Fluo-4指示胞内Ca²⁺水平的变化。我们发现高钾刺激可以引发星形胶质细胞钙升高,该过程可以被Cd²⁺或无Ca²⁺的外液所阻断,而谷氨酸受体阻断剂CNQX及APV则无影响,表明此钙升高为电压门控钙通道介导的。清空星形胶质细胞内质网内钙后无可检测到的钙升高,说明由电压门控钙通道介导的外钙流入触发了内质网释放Ca²⁺。我们用谷氨酸处理星形胶质细胞后,钙升高显著增加。我们用膜片钳记录星形胶质细胞电压门控钙通道电流,发现谷氨酸或与神经元共培养诱导星形胶质细胞有功能的钙通道表达。硝苯地平可以部分阻断该电流,证明有L型钙通道与其它钙通道表达。更多还原