镉对体外培养大鼠大脑皮质神经元钙稳态的影响

选用原代培养大鼠大脑皮质神经元为模型,用神经元特异性烯醇化酶(NSE)抗体经免疫组织化学染色技术鉴定神经元.用不同浓度(0、5、10、20 μmol/L)醋酸镉染毒大鼠大脑皮质神经元12h,利用流式细胞仪检测细胞内[Ca2-]i,ATPase酶试剂盒测定Na-K+ ATPase和Ca2-Mg2--ATPase活性的变化,荧光定量PCR法测定钙调蛋白(CaM) mRNA转录水平.结果表明,免疫组化染色证实培养细胞呈现NSE阳性染色,证明是神经元.与对照组相比,各镉染毒组细胞内[Ca2+]i显著或极显著升高(P＜0.05或P＜0.01),Na--K--ATPase和Ca2+-Mg2+-ATPase活性显著或极显著降低(P＜0.05或P＜0.01),20 μmol/L组CaM mRNA转录水平极显著降低(P＜0.01).说明镉可能通过影响CaM的转录水平与维持钙稳态相关的酶(Na+-K-ATPase和Ca2+-Mg2+-ATPase)活性,干扰神经元细胞内钙稳态,进而造成神经元细胞损伤.     

自噬在镉致大鼠大脑皮质神经细胞损伤中的作用

以大鼠原代大脑皮质神经细胞为模型,以不同浓度（0、1、2.5、5、10μmol/L）的镉（Cd）染毒,免疫荧光观察自噬小体,Western-blotting检测细胞LC3蛋白表达水平,并检测了自噬特异性阻断剂羟氯喹（CQ）作用后细胞活性和酸性自噬泡的变化。结果显示,Cd可促使LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ转化,10μmol/L Cd作用4h,LC3-Ⅱ表达水平达到最高,神经细胞发生明显的聚点现象;CQ能明显降低自噬水平,抑制自噬,细胞活性明显降低。表明Cd能诱导大鼠原代大脑皮质神经细胞发生自噬,自噬在Cd引起的神经细胞损伤中起保护作用。     

凋亡和ERK信号在镉诱导神经细胞自噬中的作用

为了探讨凋亡和ERK信号与镉诱导大鼠大脑皮质神经细胞自噬的关系,本研究用20μmol/L镉作用大鼠大脑皮质神经细胞4h,免疫荧光观察自噬小体,吖啶橙染色观察酸性自噬泡的形成;20μmol/L镉单独或联合氯喹作用4h、联合雷帕霉素或caspase抑制剂Z-VAD-fmk作用24h,DAPI荧光染色观察细胞核的变化;20μmol/L镉联合ERK抑制剂U0126作用4h,免疫印迹检测ERK、LC3的表达变化。结果表明:镉处理4h,大脑皮质神经细胞发生明显的聚点现象,吖啶橙染色可见酸性自噬泡的形成;与正常组比较,镉处理24h后神经细胞出现染色质固缩、核碎裂;镉联合氯喹作用4h,损伤的神经细胞增多,出现新月状、浓缩的胞核,甚至出现核碎裂;而镉联合雷帕霉素或ZVAD-fmk组,细胞的损伤明显减轻。U0126能明显抑制原代神经细胞ERK1/2的磷酸化水平,同时还能显著抑制LC3-II的表达(P0.05)。说明镉诱导的自噬可以延迟凋亡的发生;ERK是自噬的上游信号分子,它的激活有利于诱导自噬。     

MAPKs信号通路在镉致大鼠大脑皮质神经细胞毒性中的作用

为了研究MAPKs信号通路在镉致大鼠大脑皮质神经细胞毒性中的作用,对体外培养的神经细胞用不同浓度醋酸镉(0、5、10、20μmol/L)作用12h,通过免疫组化和免疫印迹法检测了MAPK蛋白磷酸化水平,Hoechst 33258荧光染色观察细胞核形态的变化。结果表明,与对照组相比,各染毒组细胞ERK、JNK、p38MAPK的磷酸化水平随染毒剂量增加而显著升高(P<0.05或P<0.01),细胞核出现固缩浓染、碎裂等典型的凋亡特征。说明MAPKs信号通路激活在镉致大鼠大脑皮质神经细胞毒性中发挥作用。     

钙稳态失衡在锰致体外培养鸡胚脑神经细胞凋亡中的作用

旨在探讨钙稳态失衡在锰致体外培养鸡胚脑神经细胞凋亡中的作用。以体外培养鸡胚脑神经元为研究对象,在含终浓度为0、1.5、22、.5 mmol.L-1MnCl2的DMEM培养液中培养24 h,应用流式细胞仪检测磷脂酰丝氨酸(PS)和线粒体膜电位(ΔΨm),琼脂糖凝胶电泳法(DNA Ladder)检测细胞染色质的断裂,以Fura-3/AM为探针检测细胞内游离钙离子浓度([Ca2+]i),用实时定量PCR法检测细胞内CaMmRNA的表达水平。结果表明,随着MnCl2浓度的升高,ΔΨm呈降低趋势,PS膜外翻增加,细胞染色质DNA发生损伤,产生明显的梯形条带,细胞内[Ca2+]i呈升高趋势,CaMmRNA的表达水平下降。结果提示,过量锰通过抑制CaM活性,引起神经元内[Ca2+]i升高,膜通透性发生改变,ΔΨm降低,从而导致鸡胚脑神经元发生凋亡。     

苦马豆素诱导新生SD大鼠大脑皮质神经细胞凋亡

为阐明苦马豆素（SW）对新生SD大鼠大脑皮质神经细胞凋亡的影响,利用新生SD大鼠大脑皮质神经细胞体外原代培养模型,采用倒置相差显微镜、扫描电子显微镜及荧光显微镜观察sw对神经细胞的形态学损伤,运用流式细胞仪检测神经细胞凋亡率。结果显示,与对照组比较,各试验组神经细胞密度降低,神经网络减少且部分断裂;细胞表面粗糙,可见大量突起的小泡;细胞核出现浓缩、碎裂及新月形变化;随攻毒剂量的增加,神经细胞凋亡率呈明显上升趋势,与对照组相比,差异显著（P〈0．05）。结果表明,Sw能诱导新生sD大鼠大脑皮质神经细胞发生凋亡,这可能是Sw导致动物神经毒性损伤的作用机制之一。     

苦马豆素诱导新生SD大鼠大脑皮质神经细胞凋亡

为阐明苦马豆素(SW)对新生SD大鼠大脑皮质神经细胞凋亡的影响,利用新生SD大鼠大脑皮质神经细胞体外原代培养模型,采用倒置相差显微镜、扫描电子显微镜及荧光显微镜观察SW对神经细胞的形态学损伤,运用流式细胞仪检测神经细胞凋亡率。结果显示,与对照组比较,各试验组神经细胞密度降低,神经网络减少且部分断裂;细胞表面粗糙,可见大量突起的小泡;细胞核出现浓缩、碎裂及新月形变化;随攻毒剂量的增加,神经细胞凋亡率呈明显上升趋势,与对照组相比,差异显著(P<0.05)。结果表明,SW能诱导新生SD大鼠大脑皮质神经细胞发生凋亡,这可能是SW导致动物神经毒性损伤的作用机制之一。     

铅镉联合对新生大鼠大脑皮质神经细胞形态学损伤的研究

为了观察铅、镉及其联合对新生大鼠大脑皮质神经细胞的形态学影响,本试验通过对原代培养的新生大鼠大脑皮质神经细胞经提取、纯化和鉴定后,分九组进行单独或联合染毒,染毒时间为12 h,显微镜观察神经细胞形态并测量其胞体短直径和突起长度的变化.结果显示,与对照组相比,各试验组神经细胞密度降低,神经网络减少;各试验组神经细胞胞体短直径显著减小(P<0.05),突起长度显著变短(P<0.05);随铅、镉单剂量作用浓度的增加,神经细胞胞体短直径和突起长度有减小趋势,但组问差异不显著(P>0.05).与相应铅、镉单独染毒组比较.各铅镉联合染毒组神经细胞胞体短直径减小、突起长度变短更加明显,部分组间差异显著(P<0.05).结果表明,铅、镉作用浓度与神经细胞形态改变存在明显的剂量一效应关系,铅镉联合表现协同毒性效应.     

镉对胎鼠大脑皮质神经细胞凋亡与一氧化氮合酶基因mRNA转录的影响

为研究镉对胎鼠大脑皮质神经细胞凋亡与一氧化氮合酶基因mRNA转录的影响,用不同浓度醋酸镉(0、5、10、20 μmol/L)染毒胎鼠大脑皮质神经细胞12 h,流式细胞术检测细胞凋亡率,荧光显微镜观察镉对神经细胞凋亡的形态学影响,实时荧光定量PCR检测神经型一氧化氮合酶(nNOS)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)mRNA的转录水平.结果显示,与对照组相比,各染毒组细胞凋亡率呈现升高趋势;染镉组细胞核皱缩,染色质致密浓染,甚至核碎裂;5、10 μmol/L组nNOS mRNA转录水平显著升高(P＜0.05或P＜0.01),20 μmol/L组nNOS转录水平降低至对照组水平;20 μmol/L组iNOSmRNA转录水平极显著升高(P＜0.01).结果表明,镉可诱导大脑皮质神经细胞凋亡,并可调节nNOS和iNOS mRNA的转录.     

钙稳态失衡在氯化镧诱粕CC-MSB1细胞凋亡中的作用

为研究钙稳态失衡在LaCl3诱导MDCC-MSB1细胞凋亡中的作用,将MDCC-MSB1细胞常规培养于RPMI-1640培养液中,加入终浓度为0．5、1．0、1．5、2．0、2．5、3．0、3．5和4．0mmol／L的LaCl3,继续培养24h后,应用MTT法检测细胞增殖抑制率,DNA Ladder法和TUNEL法检测细胞凋亡,以Fura-2为荧光探针检测细胞内[Ca^2＋]i的变化。在LaCl3浓度为0．5-4．0mmol/L范围内,细胞的增殖抑制率增加,细胞凋亡数量和细胞内[Ca^2＋]i呈升高趋势,并呈剂量一效应关系。结l果表明,LaCl3能抑制MDCC—MSB1细胞的增殖,并可能通过改变[Ca^2＋]i而诱导其发生凋亡。     

敌百虫对大鼠大脑皮质神经细胞的形态学损伤

为探讨敌百虫对大鼠大脑皮质神经细胞的毒性作用,本研究在建立体外培养新生24h内SD大鼠大脑皮质神经细胞模型的基础上,在细胞培养液中添加0,5,20,80,100,200mg/L敌百虫染毒,于染毒后不同时间观察神经细胞形态,测定胞体短直径、突起长度。结果表明：①染毒12,24h均可不同程度抑制大脑皮质神经细胞的增殖,染毒组的细胞存活率均低于对照组;②染毒12h使细胞超微结构发生改变,表现细胞核皱缩、线粒体嵴模糊、线粒体肿胀变形;③染毒12h使细胞凋亡率明显增加;Hoechst 33258荧光染色,染毒组细胞核皱缩,呈新月形甚至核碎裂等典型的凋亡特征。表明不同质量浓度的敌百虫暴露可致大鼠大脑皮质神经细胞存活率降低,细胞形态损伤,细胞凋亡率升高。     

钙稳态失衡在氯化镧诱导MDCC-MSB1细胞凋亡中的作用

为研究钙稳态失衡在LaCl3诱导MDCC-MSB1细胞凋亡中的作用,将MDCC-MSB1细胞常规培养于RPMI-1640培养液中,加入终浓度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5和4.0mmol/L的LaCl3,继续培养24h后,应用MTT法检测细胞增殖抑制率,DNA Ladder法和TUNEL法检测细胞凋亡,以Fura-2为荧光探针检测细胞内[Ca2+]i的变化.在LaCl3浓度为0.5～4.0 mmol/L范围内,细胞的增殖抑制率增加,细胞凋亡数量和细胞内[Ca2+]i呈升高趋势,并呈剂量-效应关系.结果表明,LaCl3能抑制MDCC-MSB1细胞的增殖,并可能通过改变[Ca2+]i而诱导其发生凋亡.     

钙稳态失衡在镉致鸡脑神经元线粒体损伤中的作用

为了探讨镉对鸡脑神经元线粒体损伤的机制,本试验以体外培养的鸡脑神经元为研究对象,在含终浓度为0、5、10、15μmol／LCd Cl2的DMEM培养液中培养24h后,应用MTT法测定神经元的抑制率,透射电镜观察神经元线粒体形态学变化,流式细胞仪检测神经元线粒体膜电位（△ψm）的变化,以Fura-2／AM为探针检测神经元内游离钙子浓度（[Ca^2＋]i）。结果显示：随着CdCl2浓度升高,细胞抑制率增加,细胞内[Ca^2＋]i上升,△ψm呈降低趋势,透射电镜结果显示,线粒体出现嵴模糊、断裂、消失,基质肿胀和空泡化。表明CdCl2通过升高细胞内[Ca^2＋]i,诱导通透性转变孔道开放,降低△ψm,从而造成神经元线粒体损伤。     

镉对大鼠大脑皮质神经细胞的氧化损伤及N-乙酰半胱氨酸的保护效应

为研究镉对新生大鼠原代大脑皮质神经细胞的脂质过氧化损伤及N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl cysteine,NAC)的保护效应,对神经细胞用不同浓度(0,5、10、20 μmol/L)醋酸镉染毒和NAC(100 μmol/L)进行保护,检测细胞内活性氧(ROS)水平、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氩酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量.结果表明,与时照组比较,染毒组细胞内ROS水平、MDA含量和CAT活性极显著升高(P＜0.01),GSH-Px活性降低,20μmol/L组出现显著差异(P＜0.05);NAC保护组与相应染毒组比较,ROS水平、MDA含量和CAT活性呈不同程度降低,部分组间出现显著差异(P＜0.05);说明镉有促进神经细胞脂质过氧化的作用,NAC可提高神经细胞的抗氧化能力,对镉暴露所致的脂质过氧化损伤有一定的保护作用.     

敌百虫对体外培养大鼠大脑皮质神经细胞凋亡的影响

为探讨敌百虫对大鼠大脑皮质神经细胞的毒性作用及机理,本研究在建立体外培养新生24h内SD大鼠大脑皮质神经细胞模型的基础上,在细胞培养液中添加0、5、20、80mg/L敌百虫染毒,在染毒后的不同时间测定细胞凋亡率、线粒体膜电位、细胞内[Ca2＋]i、ROS含量和ATP酶的变化。结果显示：①染毒12h,细胞凋亡率明显增加;②染毒12h,各染毒组线粒体膜电位逐渐降低,其中80mg/L组与对照组存在极显著差异（P〈0.01）;③染毒0.5h,各染毒组细胞内[Ca2＋]i显著高于对照组（P〈0.01）;染毒12h,各染毒组细胞内[Ca2＋]i呈下降趋势,但仍显著或极显著高于对照组（P〈0.05或P〈0.01）;④染毒12h和24h,细胞内ROS水平显著或极显著高于对照组（P〈0.05或P〈0.01）;⑤染毒12h,细胞Na＋-K＋-ATPase和Ca2＋-Mg2＋-ATPase活性逐渐降低,20、80mg/L组与对照组有极显著差异（P〈0.01）;上述指标的变化呈显著的剂量-效应关系。结果表明,低质量浓度敌百虫暴露可致大鼠大脑皮质神经细胞凋亡率和细胞内ROS含量升高,线粒体膜电位下降,细胞内钙离子超载且ATPase活性降低,提示细胞凋亡在敌百虫所致的大脑皮质神经细胞损伤过程中发挥主导作用。     

钙稳态失衡在氯化镧诱导MDCC-MSB1细胞凋亡中的作用

为探讨钙稳态失衡在LsCl3诱导MDCC-MSB1细胞凋亡中的作用,MDCC-MSB1细胞常规培养于RPMI1640培养液中,加入终浓度为0.5,1,1.5,2,2.5,3,3.5和4 mmol·L-1的LaCl3,继续培养24 h后,应用MTT法检测细胞增殖抑制率,DNA Ladder法和TUNEL法检测细胞凋亡,以Fura-2为荧光探针检测细胞内[Ca2+]i的变化.结果表明,在LaCl3浓度为0.5～4 mmol·L-1时,细胞的增殖抑制率增加,细胞凋亡数量和细胞内[Ca2+]i呈升高趋势,并呈剂量-效应关系.这表明LaCl3能抑制MDCC-MSB1细胞的增殖,并可能通过改变[Ca2+]i而诱导其发生凋亡.     

镉对大鼠大脑皮质神经细胞Bcl-2，Bax和Caspase-3mRNA转录的影响

为研究镉对大鼠大脑皮质神经细胞凋亡相关基因Bcl-2、Bax和Caspase-3mRNA转录水平的影响,选用不同浓度（0、5、10、20μmol／L）醋酸镉染毒大鼠大脑皮质神经细胞12h,用MTT法检测细胞存活率,实时荧光定量PCR检测Bcl-2、Bax和Caspase-3mRNA的转录水平,并计算Bcl-2／Bax的比值。结果表明,与对照组相比,各染毒组细胞存活率随染毒剂量增加而显著下降（P〈0．05或P〈0．01）;Bax和Caspase-3mRNA转录水平极显著升高（P〈0．01）,而Bcl-2mRNA转录水平显著降低（P〈0．05）,Bcl-2／Bax极显著降低（P〈0．01）。说明镉能抑制大鼠大脑皮质神经细胞的生长,并可调节凋亡相关基因Bcl2、Bax和Caspase-3mRNA的转录。     

苦马豆素对新生SD大鼠大脑皮质神经细胞形态学损伤作用的研究

通过建立新生SD大鼠大脑皮质神经细胞原代体外培养模型,采用MTT法测定一个生长周期内神经细胞的活性分布,运用寇氏法计算苦马豆素对大鼠大脑皮质神经细胞的IC50。然后用不同质量浓度苦马豆素染毒12h,倒置相差显微镜观察神经细胞形态并测量其胞体短直径和突起长度的变化。结果显示,一个生长周期内的大鼠大脑皮质神经细胞活力最强为培养第5天,苦马豆素对大鼠大脑皮质神经细胞的IC50为0.851 1g/L。与对照组相比,各试验组神经细胞密度降低,神经网络减少;除0.5g/L试验组外,其他各试验组神经细胞胞体短直径显著减小（P〈0.05）,突起长度显著变短（P〈0.05）,但组间差异不显著（P〉0.05）。结果表明,苦马豆素能明显影响新生大鼠大脑皮质神经细胞的生长发育,苦马豆素作用质量浓度与神经细胞形态改变存在明显剂量-效应关系。     

线粒体损伤在阿维菌素致体外培养神经细胞凋亡中的作用

通过体外培养王鸽脑神经细胞，并按终浓度0、2．5、5和10μg／L阿维菌素（AVM）染毒，培养24h时，经透射电镜观察神经细胞超微结构，DNA断裂评价细胞凋亡，MTT法测定线粒体活性，酶标仪检测Caspase-3、Caspase-9活性，流式细胞术测定线粒体跨膜电位（△ψm），探讨线粒体损伤在AVM致体外培养神经细胞凋亡中的作用。结果显示，AVM可明显抑制神经细胞线粒体的活性，引起△ψm下降，Caspase-3和Caspase-9活性升高，神经细胞发生凋亡，存在明显的剂量效应关系。证实，线粒体损伤是AVM致体外培养神经细胞凋亡的机理之一。     

MAPK信号通路在镉致大鼠肝细胞凋亡中的作用

探讨MAPK通路在镉诱导大鼠肝细胞凋亡中的作用.采用两步灌流法获得大鼠肝细胞,经过24 h培养,用醋酸镉、醋酸镉与MAPK抑制剂(p38抑制剂SB202190、JNK抑制剂SP600125、ERK抑制剂U0126)共同处理肝细胞.用MTT法检测细胞存活率,倒置显微镜和荧光显微镜观察细胞形态和凋亡,免疫组织化学法检测p38蛋白表达.结果表明,镉可极显著提高肝细胞磷酸化p38的表达量(P＜0).01),而SB202190能极显著降低其表达(P＜0.01).SB202190可以显著或极显著提高镉处理组细胞的存活率(P＜0.05或P＜0.01),减少变形细胞和凋亡细胞数量,但SP600125和U0126作用相反.说明镉暴露导致肝细胞p38 MAPK途径激活而引起细胞凋亡.