鉀離子通道參與海馬神經(jīng)干細胞體外分化發(fā)育機制的研究.pdf

1、神經(jīng)干細胞(NSCs)以其可自我更新和增殖、分化產(chǎn)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要類型細胞的多分化潛能，在臨床細胞替代療法與細胞移植中具有重要意義。同時，NSCs也為神經(jīng)發(fā)育學和表觀遺傳學的研究建立了良好的模型。對NSCs及其分化子代細胞功能特性的研究，尤其是對在神經(jīng)系統(tǒng)電信號傳導中起重要作用的膜離子通道的研究已漸成為熱點。然而在神經(jīng)發(fā)育過程中，關(guān)于在神經(jīng)興奮性和突觸整合的調(diào)控機制中發(fā)揮關(guān)鍵作用的電壓門控性鉀通道(Kv)的改變尚缺乏報道。正是基于此，

2、本實驗應用膜片鉗技術(shù)，對新生SD乳鼠海馬組織源cNSCs中Kv的基本電生理特性及其在體外誘導分化神經(jīng)元不同發(fā)育階段的改變進行了較深入的研究，以期為NSCs的臨床應用和神經(jīng)發(fā)育機制的進一步研究提供重要的理論依據(jù)。 目的:研究新生SD乳鼠海馬cNSCs的中Kv通道的基本電生理特性及EPO對其的調(diào)控并探討機制，和海馬cNSCs體外誘導分化神經(jīng)元在不同發(fā)育階段Kv通道特性的改變，以期為NSCs的臨床應用，NSCs增殖及誘導分化調(diào)控機制和

3、神經(jīng)發(fā)育機制的闡明提供重要的理論依據(jù)。 結(jié)論: (1)新生SD乳鼠及成年SD大鼠海馬區(qū)均存在具有可自我更新和分化為神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細胞潛能的NSCs。EPO可促進體外培養(yǎng)SD乳鼠海馬NSCs的增殖并呈劑量依賴性的向神經(jīng)元分化。 (2)未分化狀態(tài)下SD乳鼠海馬cNSCs至少含有IDR、IA和BKCa三種外向Kv通道。其中BKCa通道是同時具有高度的Ca2+敏感性及電壓依賴性的雙重門控通道，且兩種門控機制互相調(diào)控，這

4、充分證實了BKCa通道可將細胞信使Ca2+的調(diào)節(jié)與細胞電興奮性的調(diào)節(jié)有機的偶聯(lián)起來，進一步確定了其在細胞信號轉(zhuǎn)導中的重要作用。 (3)EPO對BKca通道的調(diào)節(jié)作用提示該通道可能參與EPO對海馬cNSCs增殖和分化過程的調(diào)控；而EPO對海馬cNSCsBKCa通道活性的增強作用可被MAPK阻斷劑PD98059翻轉(zhuǎn)，表明MAPKERK1/ERK2介導了EPO對BKCa通道活動的增強作用。同時提示BKCa通道可同時受蛋白激酶的磷酸化與

5、蛋白磷酯酶的去磷酸化的同時調(diào)控，而BKCa通道在某一時間點的磷酸化狀態(tài)取決于蛋白激酶的磷酸化、蛋白磷酯酶的去磷酸化之間的平衡。 (4)海馬cNSCs的膜被動特性與其他組織來源的NSCs既有共性又有其特性，推測是由于組織來源、細胞分離方法、體外培養(yǎng)條件和時間的不同所致。 (5)cNSCs分化前后和不同分化/發(fā)育時期神經(jīng)元(DIV＜18d)的膜被動特性均隨發(fā)育過程改變，而在DIV＞18d后無明顯改變。提示cNSCs體外分化神