咖啡因誘導(dǎo)的鯽魚(yú)視網(wǎng)膜水平細(xì)胞胞內(nèi)鈣振蕩及鈣庫(kù)操縱的鈣內(nèi)流的貢獻(xiàn).pdf

1、鈣離子是重要的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子，在為數(shù)眾多的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路中發(fā)揮關(guān)鍵作用。胞內(nèi)鈣庫(kù)的鈣釋放是鈣離子進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的主要機(jī)制之一，在遞質(zhì)釋放、突觸可塑性等過(guò)程中發(fā)揮作用。視網(wǎng)膜水平細(xì)胞接受光感受器的興奮性輸入，其對(duì)光感受器的負(fù)反饋是雙極細(xì)胞和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞中心-周圍拮抗的感受野形成的基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)，硬骨魚(yú)視網(wǎng)膜水平細(xì)胞的胞內(nèi)鈣庫(kù)上表達(dá)有ryanodine受體（RyR）這一鈣離子釋放通道。RyR可通過(guò)鈣引鈣釋放（Ca2+-induced Ca2+ r

2、elease，CICR）的方式被激活，介導(dǎo)鈣庫(kù)鈣釋放，該過(guò)程在水平細(xì)胞與光感受器之間突觸的可塑性和水平細(xì)胞GABA轉(zhuǎn)運(yùn)體電流的調(diào)控等生理過(guò)程中發(fā)揮重要作用。然而水平細(xì)胞胞內(nèi)鈣庫(kù)鈣信號(hào)的具體調(diào)控機(jī)制尚不清楚，對(duì)該問(wèn)題的研究是進(jìn)一步理解水平細(xì)胞突觸可塑性等現(xiàn)象及其生理功能的基礎(chǔ)。
　　本論文第一部分工作以鯽魚(yú)視網(wǎng)膜 H1型水平細(xì)胞（H1細(xì)胞）為標(biāo)本，運(yùn)用鈣離子熒光顯微成像技術(shù)，研究了咖啡因（caffeine，RyR激動(dòng)劑）作用下，H1

3、細(xì)胞胞內(nèi)鈣庫(kù)鈣離子的釋放、排空及重?cái)z取機(jī)制。鈣成像實(shí)驗(yàn)顯示，胞外灌流 caffeine能誘導(dǎo) H1細(xì)胞胞內(nèi)鈣庫(kù)的鈣釋放，產(chǎn)生鈣振蕩，所誘導(dǎo)出的鈣振蕩的模式依賴于caffeine的濃度及灌流時(shí)長(zhǎng)。在胞外無(wú)鈣的條件下研究重復(fù) caffeine刺激誘導(dǎo)的鈣反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)第二次caffeine刺激未能誘導(dǎo)胞內(nèi)鈣升高，重新灌流含鈣 Ringer氏液可使鈣反應(yīng)部分恢復(fù)，提示胞內(nèi)鈣庫(kù)的重?cái)z取依賴于胞外鈣，同時(shí)提示存在實(shí)現(xiàn)鈣庫(kù)重?cái)z取的鈣內(nèi)流通路。用含有th

4、apsigargin的無(wú)鈣Ringer氏液排空H1細(xì)胞的胞內(nèi)鈣庫(kù)后，重新灌流含鈣 Ringer氏液會(huì)導(dǎo)致 H1細(xì)胞胞內(nèi)鈣升高，證明鈣庫(kù)排空可誘導(dǎo)胞外鈣內(nèi)流，該反應(yīng)能被鈣庫(kù)調(diào)控的鈣內(nèi)流通道（store-operated channel，SOC）的抑制劑2-aminoethoxydiphenyl borate（2-APB）抑制，提示鈣內(nèi)流是由SOC介導(dǎo)的。綜上所述，胞外灌流caffeine可使胞內(nèi)鈣庫(kù)的鈣經(jīng)RyR釋放到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，使鈣庫(kù)排空，

5、排空后的鈣庫(kù)可通過(guò)攝取由SOC內(nèi)流的鈣離子重新充盈。
　　胞內(nèi)鈣振蕩是復(fù)雜的非線性過(guò)程相互作用的結(jié)果，為解釋 caffeine誘導(dǎo)的H1細(xì)胞胞內(nèi)鈣振蕩的產(chǎn)生機(jī)制，本文第二部分通過(guò)構(gòu)造數(shù)學(xué)模型，模擬了 caffeine誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜 H1細(xì)胞胞內(nèi)鈣振蕩現(xiàn)象，并利用模型探討了caffeine濃度對(duì)鈣振蕩模式的影響以及2-APB抑制鈣振蕩的可能過(guò)程。模型結(jié)果提示，鈣振蕩的產(chǎn)生是 H1細(xì)胞上相關(guān)鈣調(diào)控機(jī)制協(xié)同作用的結(jié)果，SOC介導(dǎo)的鈣內(nèi)流是