神經(jīng)酰胺對神經(jīng)元和成肌細胞膜鈉通道的調(diào)控及其機制的研究.pdf

1、神經(jīng)鞘磷脂是真核動物細胞膜的主要組成成分之一,也是細胞表面特殊的結(jié)構(gòu)域一脂筏一的主要組成成分。神經(jīng)酰胺(ceramide)是神經(jīng)鞘磷脂的代謝產(chǎn)物,它是一種具有多種生物功能的脂質(zhì)第二信使分子,可以改變細胞膜的脂質(zhì)環(huán)境,也可以通過調(diào)節(jié)細胞內(nèi)信號通路影響細胞凋亡或者細胞周期。此外,在多種細胞模型中,神經(jīng)酰胺類似物都可以直接調(diào)控K+和Ca+離子通道,但它對細胞膜鈉通道的調(diào)控報導很少。
　　 我們采用了兩種細胞模型,大鼠小腦顆粒神經(jīng)元(c

2、erebellar granule neuron)和大鼠成肌細胞(Myoblast),運用全細胞電流記錄方法研究了體外培養(yǎng)的這兩種細胞模型中,神經(jīng)酰胺的一種類似物,C6-ceramide,對電壓依賴性內(nèi)向Na+離子電流(INa)的調(diào)控作用以及機制。實驗結(jié)果顯示,小腦顆粒神經(jīng)元上,Na+通道蛋白的主要亞型是NaV1.2,它定位在細胞膜內(nèi)陷型脂筏(ceveolae)中。在1-100pM的濃度范圍內(nèi),C6-ceramide可逆性的抑制INa,

3、但是抑制程度并不和濃度成正比關(guān)系。同時,C6-ceramide并不影響INa的穩(wěn)態(tài)激活和穩(wěn)態(tài)失活特性。C6-ceramide的類似物,C2-ceramide對INa幅度也產(chǎn)生類似的抑制效果。然而,非活性的神經(jīng)酰胺類似物,dihydro-C6-ceramide,則對Ina沒有調(diào)節(jié)作用。C6-ceramide對INa的這些作用都可以被細胞內(nèi)鈣釋放激動劑咖啡因(Caffeine)所模擬,而細胞內(nèi)灌注Ca2+拮抗劑BAPTA則可以消除神經(jīng)酰胺的

4、作用。如果在大鼠小腦顆粒神經(jīng)元細胞中灌注軟諾丁(Ryanodine)敏感的Ca2+受體拮抗劑釘紅(ruthenium red)就可以觀察到INa幅度逐漸增大,并且可以阻斷C6-ceramide對Ina的作用,1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)受體的拮抗劑xestosponginC或者肝素(heparin)則不能影響Na+電流。如果在大鼠成肌細胞內(nèi)灌注1,4,5.三磷酸肌醇(IP3)受體的拮抗劑xestosponginC或者肝素來抑制細胞內(nèi)

5、質(zhì)網(wǎng)/肌漿網(wǎng)的Ca2+釋放,也可以觀察到INa逐漸增大,同時神經(jīng)酰胺對INa的作用被消除,注入軟諾丁受體的拮抗劑則沒有這種效果。鈣成像實驗進一步顯示,C6-ceramide可以明顯提高細胞內(nèi)Ca2+離子濃度。
　　 在兩種細胞模型中細胞內(nèi)灌注G蛋白激動劑GTPγS,會導致Ina幅度的逐漸減小,并且顯著改變Na+電流的激活、失活特性。G蛋白抑制劑GDPβS則可以消除C6-ceramide對INa的作用,說明C6-ceramide對

6、INa的抑制作用很可能是通過G蛋白和磷脂酶C(phospholipase C)途徑,激活細胞內(nèi)Ca2+釋放而實現(xiàn)的。在小腦顆粒神經(jīng)元中,主要是通過軟諾丁受體引起胞內(nèi)Ca2+通道的開放,而成肌細胞中則主要通過IP3受體介導的Ca2+釋放而實現(xiàn)對Ina的調(diào)節(jié)。這一現(xiàn)象與細胞膜表面的Ca2+離子通道無關(guān)。而神經(jīng)酰胺引起的顆粒神經(jīng)元凋亡現(xiàn)象也不是通過對Na+電流的影響實現(xiàn)的。
　　 我們的實驗結(jié)果初步揭示了生物活性脂類物質(zhì)可以通過一系列