缺血损伤对神经元膜表面AMPA受体构成变化的影响

背景:α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(AMPA)受体的过度激活在继发性脑损害的发生过程中起重要作用,研究表明,AMPA受体第二亚单位(GluR2)的减少是引起Ca2+快速内流主要原因,但缺血损伤后神经元膜表面AMPA受体数量及结构(亚单位组成比例)变化特征尚不清楚.目的:探讨缺血后神经元膜表面AMPA受体亚单位(GluRs)含量组成变化及其对Ca2+内流和细胞死亡的影响,为脑缺血治疗的特异性干预途径提供理论依据.设计:随机对照的实验研究.单位:解放军第三军医大学大坪医院野战外科研究所.材料:孕18 d SD大鼠8只(解放军第三军医大学野战外科研究所动物所提供),进行胚胎海马神经元分离和培养.干预:缺血损伤组更换无糖细胞外液后置专用缺氧箱内缺氧30 min,然后重新添加维持培养基继续培养,对照组在相同时刻更换正常培养基.采用PI染色、双重免疫荧光标记和细胞比色分析技术定量观察神经元死亡和膜表面GluRs含量变化,采用Fura-2法测定胞内Ca2+含量.主要观察指标:①伤后神经元死亡数目.②突触内和膜表面GluRs含量.③胞内Ca2+含量.结果:缺氧损伤后24 h GluR2阳性突触数目构成比为0.42±0.16,与对照组(0.58±0.15)相比显著降低,差异有显著性意义(t=2.348,P=0.023),膜表面GluR2含量也显著减少,差异有显著性意义(t=2.427,P=0.019);而GluR3阳性突触数和膜表面含量则显著升高,伤后24 h膜表面GluR3含量与伤前的比值为1.23±0.23,相差显著(t=2.114,P=0.040);膜表面GluR1伤后也呈增多趋势;缺血损伤组胞内Ca2+含量是对照组的1.36倍,差异有显著性意义(t=2.571,P=0.017),其神经元死亡数量也显著高于对照组,差异有显著性意义(t=4.803,P=0.000 1).结论:缺血损伤可致神经元膜表面AMPA受体组成结构变化,GluR2含量减少,GluR3,GluR1含量增加,介导了Ca2+快速内流和神经元死亡,在继发性脑损害中发生过程中起重要作用.