TRPM2通道在缺血引發(fā)的延遲性神經(jīng)元死亡中的機(jī)制研究
本文選題:TRPM2 + 鋅離子��; 參考:《浙江大學(xué)》2014年博士論文
【摘要】:TRPM2(Transient Receptor Potential cation channel, subfamily M, member2)是一類非選擇性陽(yáng)離子通道,在神經(jīng)系統(tǒng)中有廣泛表達(dá)。近期的研究表明TRPM2通道有參與到神經(jīng)元死亡過程中。但是,對(duì)于TRPM2在缺血中的作用還知之甚少。 在本研究中,我們發(fā)現(xiàn)了在缺血再灌時(shí)TRPM2可以通過鋅離子,并介導(dǎo)了神經(jīng)元的延遲性死亡。首先,我們明確TRPM2通道在海馬CA1區(qū)的錐體細(xì)胞有較高水平的表達(dá)。同時(shí),我們還發(fā)現(xiàn)TRPM2的獨(dú)特激活方式,只有NMDA刺激和電極內(nèi)液中加ADPR同時(shí)作用,才能記錄到海馬CA1錐體細(xì)胞的TRPM2電流;而在TRPM2功能缺失的神經(jīng)元上,記錄不到TRPM2的電流。TRPM2全身性功能性缺失不會(huì)影響小鼠腦的基本發(fā)育和運(yùn)動(dòng)能力。由于C57小鼠腦基地的Willis環(huán)天生發(fā)育不完整,可以使用雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)扎的方法模擬全腦短暫缺血。我們發(fā)現(xiàn)TRPM2通道參與缺血引起的海馬神經(jīng)元死亡過程。TPRM2功能缺失的小鼠在缺血以后,不但在存活的神經(jīng)元數(shù)量多于同樣缺血的野生型小鼠,而且在行為學(xué)測(cè)試上優(yōu)于野生型小鼠。 此外,我們還進(jìn)一步的對(duì)TRPM2口何參與神經(jīng)元死亡中進(jìn)行了深入了研究。首先,我們發(fā)現(xiàn),在異源TRPM2表達(dá)系統(tǒng)中,TRPM2的激活,可以觀察到胞內(nèi)的鋅離子增高。并且,神經(jīng)元中的TRPM2可以介導(dǎo)胞內(nèi)鋅離子增高,通透鋅離子。TRPM2功能性缺失后大大降低了缺血引起的海馬CA1區(qū)神經(jīng)元胞內(nèi)的鋅離子堆積。接著,我們發(fā)現(xiàn)TRPM2主要參與了再灌階段的鋅離子增高,而對(duì)缺血過程中鋅離子沒有影響。 綜上所述,在本研究中我們采用電生理和組織染色方法和使用全腦缺血模型,闡明TRPM2通道在缺血再灌階段引起了胞內(nèi)鋅離子增高,進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)元死亡。這對(duì)于闡明缺血過程中神經(jīng)元死亡的機(jī)制具有重要的意義。
[Abstract]:TRPM2(Transient Receptor Potential cation channel, subfamily M, member2) is a class of nonselective cation channels, which is widely expressed in the nervous system. Recent studies have shown that TRPM2 channels are involved in neuronal death. However, little is known about the role of TRPM2 in ischemia. In this study, we found that TRPM2 mediated delayed neuronal death through zinc ions during ischemia and reperfusion. First of all, we confirm that the TRPM2 channel has high expression in the pyramidal cells of the hippocampal CA1 region. At the same time, we also found that the unique activation mode of TRPM2 was that the TRPM2 current in the hippocampal CA1 pyramidal cells could be recorded only by NMDA stimulation and the addition of ADPR in the electrode fluid, while in the neurons with the missing TRPM2 function, the TRPM2 current in the hippocampal CA1 pyramidal cells could be recorded. The absence of TRPM2 current. TRPM2 functional deficiency did not affect the basic development and motor ability of mouse brain. Because the Willis ring in the brain base of C57 mice is incompletely developed, bilateral common carotid artery ligation can be used to simulate transient global ischemia. We found that TRPM2 channel involved in the process of hippocampal neuronal death induced by ischemia. After ischemia, the number of surviving neurons in mice with loss of function of TPRM2 was more than that of wild-type mice with the same ischemia. And the behavior test is superior to that of wild mice. In addition, we further studied how TRPM2 is involved in neuronal death. First, we found that the activation of TRPM2 in the heterologous TRPM2 expression system showed that the increase of zinc ions in the cell was observed. Moreover, TRPM2 in neurons can mediate the increase of intracellular zinc ions, which can significantly reduce the accumulation of zinc ions in neurons of hippocampal CA1 region induced by ischemia after the functional deletion of zinc ions. Then, we found that TRPM2 was mainly involved in the increase of zinc ion during reperfusion, but had no effect on zinc ion during ischemia. In conclusion, we used electrophysiological and tissue staining methods and global cerebral ischemia model to elucidate that TRPM2 channel induced the increase of intracellular zinc ion during ischemia and reperfusion, which resulted in neuronal death. It is important to elucidate the mechanism of neuronal death during ischemia.
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:R741
【共引文獻(xiàn)】
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