高氧损伤性星形胶质细胞焦亡过程的电生理变化特征

目的:观察高氧环境下星形胶质细胞焦亡过程中的电生理学变化特征及其与细胞形态变化的相关性.方法:星形胶质细胞暴露于氧浓度为90％的常压高氧环境中12～72 h,应用全细胞膜片钳技术分别于不同时间点检测各组细胞的电生理活动特性,并观察相应时间点的细胞形态学变化,然后收集同批次细胞,应用蛋白质印迹法检测其caspase-1,caspase-3,功能蛋白(gasdermin,GSDM)D和GSDME表达水平.结果:常压高氧暴露后12～72 h,全细胞膜片钳记录到内向电流较对照组明显降低(P<0.05);外向电流在高氧暴露12 h时明显降低(P<0.05),48 h时明显增加(P<0.05),24与72 h较对照组稍低,但差异无统计学意义(P>0.05).各时间点细胞形态学表现相应改变.蛋白质印迹法检测显示:caspase-1表达活性在高氧暴露24 h时明显增加(P<0.05),72 h时明显减少(P<0.05);GSDMD表达则在高氧暴露后12 h时增加(P<0.05),24至72 h呈递减模式(P<0.05);caspase-3表达在高氧暴露后12和24 h时均无明显变化(P>0.05),但是在高氧暴露48 h时开始减少(P<0.05);GSDME在高氧暴露24 h后逐渐增加(P<0.05).结论:高氧环境下星形胶质细胞离子通道受损,维持细胞内外离子稳态的功能发生障碍,GSDME被激活,使受损细胞脱离凋亡通路并介导细胞焦亡途径.