L型電壓依賴性鈣通道α-,1-亞單位在海馬神經(jīng)元發(fā)育中的差異性表達(dá).pdf

1、電壓依賴性鈣通道在神經(jīng)發(fā)育過(guò)程中具有重要的作用，并負(fù)責(zé)將神經(jīng)細(xì)胞上傳導(dǎo)的電活動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)的生化信號(hào)。以往研究表明，電壓依賴性鈣通道的功能活動(dòng)及鈣離子的內(nèi)流共同參與了非成熟神經(jīng)元的多個(gè)發(fā)育過(guò)程，包括生長(zhǎng)錐的生長(zhǎng)和導(dǎo)向、神經(jīng)元的遷移和分化、軸突和樹(shù)突的生長(zhǎng)，突觸可塑性的形成等。并參與調(diào)控多種發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)。 本研究首先運(yùn)用免疫組織化學(xué)方法觀察了海馬不同亞區(qū)神經(jīng)元L型電壓依賴性鈣通道的兩種α1亞單位在發(fā)育過(guò)程中表達(dá)水平的變化，結(jié)

2、果顯示：大鼠出生后一天，CaV1.2α1C和CaV1.3α1D廣泛分布于海馬CA1、CA3和DG區(qū)的錐體細(xì)胞或顆粒細(xì)胞胞體區(qū)和近端樹(shù)突，二者在海馬各區(qū)的分布沒(méi)有顯著差異。但是，從出生后七天開(kāi)始，二者在海馬各區(qū)的分布呈現(xiàn)差異性變化：在CA1區(qū)和DG區(qū)，CaV1.2α1C主要在錐體細(xì)胞或顆粒細(xì)胞近端樹(shù)突表達(dá)，而在胞體部分表達(dá)很少，CaV1.3α1D則主要集中分布在錐體細(xì)胞或顆粒細(xì)胞的胞體區(qū)，突起部分很少有表達(dá)；而在CA3區(qū)，CaV1.2α1

3、C和CaV1.3α1D均主要在錐體細(xì)胞的胞體部分表達(dá)，突起部分表達(dá)相對(duì)較少；此外，CaV1.2α1C和CaV1.3α1D在細(xì)胞局部的分布特征上亦明顯不同，前者主要呈現(xiàn)簇狀分布，而后者則呈均勻的分布；從出生后十四天一直到成年，CaV1.2α1C和CaV1.3α1D的表達(dá)分布趨于穩(wěn)定，CaV1.2α1C主要分布在CA1區(qū)和DG區(qū)的錐體細(xì)胞或顆粒細(xì)胞樹(shù)突部分，CA3區(qū)的錐體細(xì)胞胞體區(qū)和遠(yuǎn)端樹(shù)突部分以及海馬的分子陷窩層、輻射層和多形層；CaV1

4、.3α1D則主要集中分布在CA1區(qū)、CA3區(qū)和DG區(qū)的錐體細(xì)胞或顆粒細(xì)胞的胞體區(qū)，其他區(qū)域很少分布。 實(shí)驗(yàn)中設(shè)不加一抗和將一抗用特定抗原中和兩個(gè)對(duì)照組，均未發(fā)現(xiàn)有陽(yáng)性染色，表明本實(shí)驗(yàn)所用的一抗具有較好的抗原抗體特異性。 從灰度值檢測(cè)結(jié)果看：CaV1.2α1C在CA1錐體細(xì)胞胞體區(qū)的表達(dá)從出生后一天至七天呈逐漸增高，七天后一直到成年，表達(dá)相對(duì)穩(wěn)定；而在CA3錐體細(xì)胞胞體區(qū)，CaV1.2α1C的表達(dá)在七天和成年組各有一個(gè)明顯

5、的升高；在DG顆粒細(xì)胞胞體區(qū)，CaV1.2α1C從出生一直到出生后二十八天都低水平表達(dá)，僅在成年組有個(gè)較明顯的上升。CaV1.3α1D在CA1錐體細(xì)胞和DG顆粒細(xì)胞胞體區(qū)的表達(dá)在出生后七天和十四天各有一個(gè)上升；而在CA3錐體細(xì)胞胞體區(qū)，CaV1.3α1D的表達(dá)在各組均有明顯的上升。 進(jìn)一步用膜片鉗技術(shù)，在海馬CA1區(qū)和CA3區(qū)急性分離神經(jīng)元和腦片上觀察了L型電壓依賴性鈣通道全細(xì)胞電流在發(fā)育過(guò)程中的變化。 由此可見(jiàn)，在急性

6、分離海馬神經(jīng)元和海馬腦片上，L型電壓依賴性鈣通道電流隨著神經(jīng)元發(fā)育成熟，最大平均電流密度逐漸增加，電流—電壓曲線亦出現(xiàn)明顯的左移。 本研究應(yīng)用免疫組化研究發(fā)現(xiàn)，L型電壓依賴性鈣通道CaV1.2α1C和CaV1.3α1D亞單位在海馬不同亞區(qū)神經(jīng)元發(fā)育中呈現(xiàn)差異性表達(dá)，進(jìn)一步結(jié)合膜片鉗技術(shù)從功能角度證實(shí)了形態(tài)學(xué)的結(jié)果，提示CaV1.2α1C和CaV1.3α1D亞單位在海馬發(fā)育過(guò)程中可能扮演著不同的角色。并且，這有助于人們對(duì)L型電壓依