NMDA受體調(diào)節(jié)少突膠質(zhì)前體細胞分化以及銅腙模型中的髓鞘再生過程.pdf

1、成熟的少突膠質(zhì)細胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)形成髓鞘的細胞。少突膠質(zhì)細胞是由少突膠質(zhì)前體細胞(OPCs)分化形成的。在發(fā)育過程中，少突膠質(zhì)前體細胞在大腦內(nèi)起源于非常局限的部位即室膜區(qū)，經(jīng)過增殖、遷移、到達富含軸突的白質(zhì)部位，然后分化為成熟的少突膠質(zhì)細胞，進而少突膠質(zhì)細胞的突起包繞軸突起始髓鞘的形成。在髓鞘受損后，OPCs激活，通過增殖、遷移募集到受損部位，然后分化成為新的少突膠質(zhì)細胞重新形成髓鞘實現(xiàn)髓鞘的再生，基本上重現(xiàn)發(fā)育中髓鞘形成過程。近來病

2、理學研究顯示，在多發(fā)性硬化病人的慢性病灶處存在未成髓鞘的少突膠質(zhì)細胞和大量的OPCs，提示脫髓鞘病灶處的OPCs分化受阻，滯留在從未成熟到成熟的分化階段。這可能是髓鞘再生的限制性因素.因此深入研究OPCs分化機制，有可能揭示髓鞘再生失敗的原因，并對尋找治療脫髓鞘疾病有效治療手段具有重要意義。
　　中樞神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘形成過程是少突膠質(zhì)細胞與被它包繞的軸突之間相互影響、緊密聯(lián)系的復(fù)雜過程。大量研究顯示，神經(jīng)元以及軸突可通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)

3、直接影響少突膠質(zhì)細胞發(fā)育的各個階段以及髓鞘的形成，還可以通過刺激星型膠質(zhì)細胞間接調(diào)控這個過程。神經(jīng)元動作電位以及星型膠質(zhì)細胞和白質(zhì)部位未髓鞘化的軸突都可釋放谷氨酸，但是對于這些谷氨酸的作用還不清楚。最近多家實驗室的研究結(jié)果顯示，功能性的NMDA受體在少突膠細胞的各個發(fā)育階段都有表達，并參與介導(dǎo)髓鞘的損傷。但是對于NMDA受體在少突膠質(zhì)細胞的分化以及髓鞘形成過程中的作用還待研究。NMDA受體主要定位在少突膠質(zhì)系的細胞突起上尤其是髓鞘膜上，

4、而AMPA受體以及KA受體主要分布在胞體上.這些證據(jù)提示，NMDA受體可能參與谷氨酸調(diào)節(jié)的少突膠質(zhì)細胞的分化以及髓鞘形成過程。
　　為了研究 NMDA受體在少突膠質(zhì)細胞上的作用，我們首先運用免疫化學的方法，檢測了體外培養(yǎng)的細胞以及在體的腦片上NMDA受體亞單位GluN1、GIuN2A、GluN2B的表達。結(jié)果顯示：在A2B5或 NG2陽性的OPCs，O1陽性的未成熟少突膠質(zhì)細胞以及MBP陽性的成熟少突膠質(zhì)細胞上都有GluN1、Gl

5、uN2A、GluN2B亞單位的表達，進一步用Western Blot的方法在體外培養(yǎng)的少突膠質(zhì)細胞中檢測到了GluN1，GluN2A、GluN2B蛋白的表達。利用體外純化培養(yǎng)的SD大鼠OPCs體系，我們發(fā)現(xiàn)NMDA刺激可劑量依賴性的調(diào)節(jié)少突膠質(zhì)細胞髓鞘蛋白MBP的表達。而給予NMDA受體的拮抗劑或用RNA干擾的方法下調(diào)GluN1的表達，則可以抑制NMDA促進MBP表達的效應(yīng)。同時，NMDA刺激可促進少突膠質(zhì)細胞突起生長使其形態(tài)更復(fù)雜。通

6、過檢測少突膠質(zhì)細胞系階段特異性標識分子NG2、O4、O1、MBP、MOG的表達，我們進一步證實，NMDA受體主要在調(diào)節(jié)少突膠質(zhì)細胞從O4、O1陽性的未成熟階段向MBP、MOG陽性的成熟階段分化過程中發(fā)揮作用。運用DRG/OPCs的共培體系，給予NMDA刺激可增加髓鞘的節(jié)段數(shù)，說明NMDA受體參與調(diào)節(jié)髓鞘形成過程。針對銅腙誘導(dǎo)的毒性脫髓鞘小鼠模型，在髓鞘再生階段給予NMDA受體的拮抗劑MK801，通過LFB-PAS染色、髓鞘蛋白免疫組化以

7、及電鏡檢測，可以觀察到髓鞘再生明顯受到抑制。這些結(jié)果提示NMDA受體參與調(diào)節(jié)銅腙模型中的髓鞘再生過程。通過檢測胼胝體部位NG2、GST-π、Iba1以及GFAP陽性的細胞數(shù)目，我們發(fā)現(xiàn)給予MK-801后GST-π陽性的細胞數(shù)目減少而NG2陽性的細胞數(shù)目增加，提示我們MK-801可能通過抑制少突膠質(zhì)細胞的分化從而延緩髓鞘的再生，并不影響激活的Iba1陽性的小膠質(zhì)細胞以及GFAP陽性的星型膠質(zhì)細胞的細胞數(shù)目。
　　綜上所述，我們的實驗