强啡肽A1～13对谷氨酸诱导的大鼠星形胶质细胞肿胀的影响
作者：孙学军 王雪琦 王成海 路长林
单位：(第二军医大学神经科学研究所.神经生物学教研室，上海 200433)
关键词：强啡肽A；星形胶质细胞；谷氨酸；3-氧甲基-D-葡萄糖；κ阿片受体
摘要 目的 建立谷氨酸诱导的大鼠星形胶质细胞肿胀模型
摘要 目的 建立谷氨酸诱导的大鼠星形胶质细胞肿胀模型，观察DynA1～13对谷氨酸诱导的大鼠星形胶质细胞肿胀的影响。方法 [3H] 3-氧甲基-D-葡萄糖摄取测定细胞含水量。结果 ①给予0.5, 1.0,10.0 mmol.L-1的谷氨酸作用1 h均可引起细胞的含水量增加。②强啡肽A(Dyn A)可降低谷氨酸诱导肿胀的大鼠星形胶质细胞含水量。③κ受体拮抗剂nor-BNI可阻断DynA1～13降低谷氨酸诱导的肿胀大鼠星形胶质细胞含水量的作用。结论 谷氨酸可诱导大鼠星形胶质细胞肿胀；DynA1～13可通过激活κ受体抑制谷氨酸诱导的大鼠星形胶质细胞肿胀。
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中国图书分类号 R 322.8; R 341.41； R 742
文献标识码 A 文章编号 1001-1978(1999)04-0343-03
Effect of dynorphin A1-13 on astrocyte swelling induced by glutamate
SUN Xue-Jun， WANG Xue-Qi，WANG Cheng-Hai，LU Chang-Lin
(Institute of Neuroscience,Dept of Neurobiology, Second Military Medical University,Shanghai 200433)
ABSTRACT AIM To establish a medol of astrocyte swelling induced by glutamate and to study the effect of dynorphin A1～13 on astrocyte swelling. METHODS 3-O-methyl-D-glucose uptaking was used to determine water content of cells. RESULTS ①Glutamate(0.5, 1.0, 10.0 mmol.L-1) increased the water content of astrocyte at an hour. ② Dynorphin A1～13 could significantly decrease the water content of swelling astrocytes induced by glutamate. ③nor-BNI, a κ opioid receptor antagonist, could inhibit the effect of dynophin A1-13 on water content of swelling astrocytes. CONCLUSION Glutamate can induce the swelling of astrocyte. Dynorphin A1～13 may reduce astrocytes swelling induced by glutamate via κ receptor.
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KEY WORDS dynorphin A; astrocyte; glutamate; 3-O-methyl-D-glucose; κ opioid receptor
脑水肿是脑创伤、缺血、肿瘤等中枢神经系统疾病时的一种组织学病理反应。经典的研究将脑水肿分成血管源性脑水肿与细胞毒性脑水肿两大类。近年来，随着对脑水肿细胞及分子水平研究的深入，人们发现星形胶质细胞肿胀是脑水肿形成的细胞基础[1，2]。因此，系统研究星形胶质细胞肿胀的机制，对于揭开脑水肿发病机制的秘密、寻找治疗脑水肿的药物，将具有非常重要的意义。本室以往的研究表明，强啡肽A(DynA)通过激动κ阿片受体对多种实验性脑水肿具有保护和治疗的作用[3，4]。此作用是否与星形胶质细胞有关，目前国内外均未见报道。本研究通过建立谷氨酸诱导的大鼠星形胶质细胞肿胀模型，观察DynA1～13对肿胀的大鼠星形胶质细胞含水量的影响，以探讨DynA治疗脑水肿可能的细胞机制。
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1 材料与方法
1.1 动物和药品 大鼠由上海计划生育研究所提供；[3H]-3-氧甲基-D-葡萄糖(3-O-methyl-D-glucose,[3H] OMG)，放射纯度为95%，放射比活性为2.22～3.33×1015 Bq.mol-1,购于英国Amersham公司，根皮素、OMG购于美国Sigma公司，nor-binaltorphimine(nor-BNI)购于美国RBI公司，DynA1-13购于美国Peninsula公司；L-谷氨酸购于上海生物化学研究所。
1.2 大鼠皮层星形胶质细胞培养 出生3d以内的SD大鼠断头取脑，去脑膜，将机械分散的脑细胞悬液加体积分数为10%的胎牛血清、体积分数为5%马血清的DMEM培养基，置于37℃CO2培养箱。10d后将细胞传至24孔培养板，再融合后镜下观察主要为扁平星形细胞，胶质纤维酸性蛋白(GFAP)免疫细胞化学染色，阳性细胞占90%以上，此时换为体积分数为10%小牛血清的DMEM培养基，每3～4d换液1次，10d后相差显微镜下观察，细胞产生大量的突起，用于实验。
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1.3 细胞孵育液中加入谷氨酸、DynA1-13或κ受体拮抗剂 培养细胞用无糖Earle液洗3遍后，加Earle液0.5ml，置于CO2培养箱中37℃孵育1 h，取出后弃去Earle液，加入含nor-BNI(1.0 μmol.L-1)的Earle液(37℃)，5 min后加入含nor-BNI(1.0μmol.L-1)与DynA1～13(1.0、3.0 或10.0μmol.L-1)的Earle液0.45 ml，继续孵育1h，再加入含谷氨酸(1mmol.L-1)、nor-BNI(1.0μmol.L-1)与DynA1～13 (1.0、3.0或10.0μmol.L-1)的Earle液0.5ml。
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1.4 细胞含水量的测定 根据Kletzien等的[3H]-OMG方法[5]测定细胞含水量。培养细胞与谷氨酸孵育30 min后，在孵育液中加入含1 mmol.L-1[3H]-OMG (1.85×109Bq.L-1) 50μl ，继续放入CO2培养箱中，37℃孵育30min，使细胞内外OMG浓度达到平衡，弃去孵育液，用含1mmol.L-1根皮素的冷Earle液快速洗3遍，以阻断细胞内OMG的外流；弃去Earle液，加入0.2mol.L-1 NaOH 0.6ml，消化10min，混匀后，取0.5 ml用于液体闪烁计数，0.1ml用于蛋白含量测定(Lowry法)，由样品与1mmol.L-1[3H] OMG (1.85×109 Bq*L-1)的放射性强度的比值换算出细胞内OMG每克蛋白的μmol数。根据Kletzien等的公式(见后)，计算出细胞内含水量，结果以ml.g-1蛋白表示。
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Kletzien等的细胞含水量计算公式:
1.5 统计学处理 数据以
±s表示，采用t检验处理。
2 结果
2.1 谷氨酸对星形胶质细胞含水量的影响 各剂量组谷氨酸均能引起大鼠星形胶质细胞含水量增加，0.5 mmol.L-1谷氨酸作用1 h即可引起星形胶质细胞含水量明显增加(P<0.05), 1.0与10.0 mmol.L-1作用1h组含水量增加更为明显(P<0.01,表1)。相差显微镜下，可见细胞核肿胀，胞体和突起轮廓消失。
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Tab 1 The effect of glutamate on water content(ml.g-1 Pro)
of astrocytes of rat in vivo(±s)
Guoups
Glutamate
/mmol.L-1
n
Water content
, 百拇医药
/ml.g-1 Pro
Control
0
8
3.76±0.51
Glutamate
0.5
8
4.92±0.88*
1.0
8
5.79±1.13**
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10.0
8
6.18±1.40**
*P<0.05, **P<0.01, vs control groupTab 2 The effect of dynorphin A on water
content of astrocytes in vivo(±s)
Groups
Dynorphin A
, http://www.100md.com
/μmol.L-1
n
Water content
/ml.g-1Pro
Control
0
8
3.76±0.51
Dynorphin
10.0
8
, 百拇医药
3.74±0.54
Glutamate
0
8
5.79±1.13**
Glu+Dyn 1
1.0
8
5.28±1.20
Glu+Dyn 3
3.0
8
, http://www.100md.com
4.76±0.86△
Glu+Dyn 10
10.0
8
4.07±0.64△△
Glu+Dyn 1: glutamate + dynorphin A 1.0 μmol.L-1; Glu+Dyn 3:glutamate + dynorphin A 3.0 μmol.L-1; Glu+Dyn 10: glutamate+dynorphin A 10.0 μmol.L-1 group. **P<0.01, vs control; △P<0.05,△△P<0.01, vs glutamate group2.2 DynA1～13对谷氨酸诱导的星形胶质细胞肿胀的影响 DynA1～13对谷氨酸诱导的肿胀星形胶质细胞含水量的影响，当浓度为1.0μmol.L-1时，含水量降低，但无统计学意义；为3.0 μmol.L-1时，可显著降低含水量(P<0.05)；为10.0 μmol.L-1时，含水量降低更为明显(P<0.01，表2)。
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2.3 κ受体拮抗剂nor-BNI对谷氨酸诱导的星形胶质细胞肿胀的影响 单纯给予κ受体拮抗剂nor-BNI(1.0 μmol.L-1)，对谷氨酸诱导的星形胶质细胞含水量增加无明显影响，但可反转DynA1～13降低谷氨酸诱导的肿胀星形胶质细胞含水量的作用(P<0.01，表3)。
Tab 3 Effect of nor-BNI on decrease of water content by
dynorphin A on glutamate induced astrocytes swelling in vivo(±s)
Guoups
, 百拇医药
n
Water content
/ml.g-1 Pro
Control
8
3.76±0.51
Glutamate
8
5.79±1.13
Glu+nor-BIN
8
5.82±1.18
, 百拇医药
Glu+Dyn
8
4.07±0.64**
Glu+nor-BNI+Dyn
8
5.56±1.05△△
**P<0.01,vs glutamate group; △△P<0.01,vs Glu+Dyn group3 讨论
星形胶质细胞是中枢神经系统中数量最多的一种细胞，是构成大脑细胞体积的最重要成分，在维持大脑正常生理活动中起非常重要的作用，近年来日益受到人们的重视。在脑缺血、创伤等情况下，星形胶质细胞肿胀是最早出现、最重要的病理表现之一[1，2]。星形胶质细胞肿胀可加重脑水肿，引起颅内压增高，从而危及生命。文献报道，谷氨酸可引起星形胶质细胞肿胀[6]。我们的实验结果也表明，谷氨酸可引起星形胶质细胞肿胀，并随着剂量的增大，肿胀作用增强。
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谷氨酸诱导星形胶质细胞肿胀的机制，可能有①谷氨酸通过NMDA受体，开放钙通道，Ca2+大量内流引起细胞肿胀[7]，这需要观察NMDA及其受体拮抗剂对星形胶质细胞的作用来明确。②谷氨酸通过KA/AMPA受体引起Na+内流及细胞膜去极化，进一步使电压依赖性离子通道开放，Na+、Cl-内流，引起细胞肿胀[8]。③谷氨酸通过代谢型谷氨酸受体引起细胞肿胀。已有研究表明，谷氨酸可通过代谢型谷氨酸激动引起原代培养的大鼠星形胶质细胞肿胀[9]。
本研究发现，不同浓度的DynA1～13可明显降低肿胀星形胶质细胞的含水量，说明DynA1～13具有减轻星形胶质细胞肿胀的作用。这提示DynA1～13保护与治疗多种病理模型时的脑水肿的机制之一，可能是通过抑制星形胶质细胞肿胀。单纯给予κ受体拮抗剂nor-BNI，对肿胀的星形胶质细胞含水量无明显影响，但可完全阻断DynA1～13降低肿胀的星形胶质细胞含水量的效应。最近有人用分子生物学方法证明，星形胶质细胞内存在κ阿片受体的mRNA[10]，用免疫细胞化学的方法证明，星形胶质细胞膜上有κ受体的蛋白[11]，提示DynA1～13可能是通过细胞膜上的κ受体抑制星形胶质细胞肿胀的。κ受体属G蛋白耦联受体，κ受体激活后可通过百日咳毒素敏感的Gi抑制酶C的活性。磷脂酶C的作用是水解磷脂酰肌醇二磷酸，产生两个重要的第二信使：三磷酸肌醇和二脂酰甘油。三磷酸肌醇激活内质网上的钙通道，将钙离子从内质网释入胞浆。二脂酰甘油则激活蛋白激酶C(PKC)。因此κ受体激活后可降低细胞内钙离子浓度与PKC的活性，而这两者都是介导星形胶质细胞肿胀的重要信使分子，钙离子浓度升高与PKC活性增强都可加重星形胶质细胞肿胀。所以DynA1～13与κ受体结合后，可能通过这一途径发挥抑制星形胶质细胞肿胀的作用。另外，κ受体还可通过Gi介导，抑制腺苷酸环化酶活化，腺苷酸环化酶的作用，是增加细胞内环磷酸腺苷的浓度，但目前还没有直接证据表明环磷酸腺苷参与星形胶质细胞肿胀的调节作用，因此这一途径还不能肯定。
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作者简介：孙学军，男，28岁，医学博士；
路长林，男，56岁，医学博士，教授，博士生导师，中国神经科学学会副秘书长
参考文献
1 Dietrich WD, Alonso O, Halley M. Early microvascular and neuronal consequences of traumatic brain injury: a light and electron microscopic study in rats. J Neurotrauma， 1994;11:289～301
2 Kimelberg HK. Astrocyte edema in CNS trauma. J Neurotrauma， 1992;9(Suppl):S71～81
, 百拇医药
3 孙学军，孙 刚，王成海，路长林. DynA1-13与大鼠急性脑创伤后脑水肿的关系. 第二军医大学学报，1996;17(2):129～32
4 孙学军，王成海，路长林. DynA1-13与大鼠脑出血后脑水肿关系的实验研究. 第二军医大学学报，1998；19(1):29～32
5 Kletzien RF, Pariza MW, Becker JE et al. A method using 3-O-methyl-D-glucose and phloretin for the determination of intracellular water space of cells in monolayer culture. Anal Biochem, 1975;68:537～44
6 Hansson E, Blomstrand F, Khatibi S et al. Glutamate induced astroglial swelling-methods and mechanisms. Acta Neurochir Suppl(Wien)， 1997;70:148～51
, http://www.100md.com
7 Chan PH, Chu L, Chen S. Effect of MK-801 on glutamate-induced swelling of astrocytes in primary cell culture. J Neurosci Res, 1990；25:87～93
8 Hansson E, Johansson BB, Westergren I. Glutamate-induced swelling of single astroglial cells in primery culture. Neuroscience, 1994;63:1 057～66
9 袁 芳，王天佑. 代谢型谷氨酸受体激动剂引起星形胶质细胞肿胀. 中国科学(C辑)， 1996;26(5):476～80
10 Ruzicka BB, Akil H. The interleukin-1 beta-mediated regulation of proenkephalin and opioid receptor messenger RNA in primary astrocyte-enriched cultures. Neuroscience， 1997;79(2):517～24
11 Eriksson PS, Hansson E, Ronnback L. Delta and kappa opiate receptors in primary astroglial cultures from rat cerebral cortex. Neurochem Res， 1990；15(11):1123～6
1998-11-13收稿，1999-06-30修回, 百拇医药
单位：(第二军医大学神经科学研究所.神经生物学教研室，上海 200433)
关键词：强啡肽A；星形胶质细胞；谷氨酸；3-氧甲基-D-葡萄糖；κ阿片受体
摘要 目的 建立谷氨酸诱导的大鼠星形胶质细胞肿胀模型
摘要 目的 建立谷氨酸诱导的大鼠星形胶质细胞肿胀模型，观察DynA1～13对谷氨酸诱导的大鼠星形胶质细胞肿胀的影响。方法 [3H] 3-氧甲基-D-葡萄糖摄取测定细胞含水量。结果 ①给予0.5, 1.0,10.0 mmol.L-1的谷氨酸作用1 h均可引起细胞的含水量增加。②强啡肽A(Dyn A)可降低谷氨酸诱导肿胀的大鼠星形胶质细胞含水量。③κ受体拮抗剂nor-BNI可阻断DynA1～13降低谷氨酸诱导的肿胀大鼠星形胶质细胞含水量的作用。结论 谷氨酸可诱导大鼠星形胶质细胞肿胀；DynA1～13可通过激活κ受体抑制谷氨酸诱导的大鼠星形胶质细胞肿胀。
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中国图书分类号 R 322.8; R 341.41； R 742
文献标识码 A 文章编号 1001-1978(1999)04-0343-03
Effect of dynorphin A1-13 on astrocyte swelling induced by glutamate
SUN Xue-Jun， WANG Xue-Qi，WANG Cheng-Hai，LU Chang-Lin
(Institute of Neuroscience,Dept of Neurobiology, Second Military Medical University,Shanghai 200433)
ABSTRACT AIM To establish a medol of astrocyte swelling induced by glutamate and to study the effect of dynorphin A1～13 on astrocyte swelling. METHODS 3-O-methyl-D-glucose uptaking was used to determine water content of cells. RESULTS ①Glutamate(0.5, 1.0, 10.0 mmol.L-1) increased the water content of astrocyte at an hour. ② Dynorphin A1～13 could significantly decrease the water content of swelling astrocytes induced by glutamate. ③nor-BNI, a κ opioid receptor antagonist, could inhibit the effect of dynophin A1-13 on water content of swelling astrocytes. CONCLUSION Glutamate can induce the swelling of astrocyte. Dynorphin A1～13 may reduce astrocytes swelling induced by glutamate via κ receptor.
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KEY WORDS dynorphin A; astrocyte; glutamate; 3-O-methyl-D-glucose; κ opioid receptor
脑水肿是脑创伤、缺血、肿瘤等中枢神经系统疾病时的一种组织学病理反应。经典的研究将脑水肿分成血管源性脑水肿与细胞毒性脑水肿两大类。近年来，随着对脑水肿细胞及分子水平研究的深入，人们发现星形胶质细胞肿胀是脑水肿形成的细胞基础[1，2]。因此，系统研究星形胶质细胞肿胀的机制，对于揭开脑水肿发病机制的秘密、寻找治疗脑水肿的药物，将具有非常重要的意义。本室以往的研究表明，强啡肽A(DynA)通过激动κ阿片受体对多种实验性脑水肿具有保护和治疗的作用[3，4]。此作用是否与星形胶质细胞有关，目前国内外均未见报道。本研究通过建立谷氨酸诱导的大鼠星形胶质细胞肿胀模型，观察DynA1～13对肿胀的大鼠星形胶质细胞含水量的影响，以探讨DynA治疗脑水肿可能的细胞机制。
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1 材料与方法
1.1 动物和药品 大鼠由上海计划生育研究所提供；[3H]-3-氧甲基-D-葡萄糖(3-O-methyl-D-glucose,[3H] OMG)，放射纯度为95%，放射比活性为2.22～3.33×1015 Bq.mol-1,购于英国Amersham公司，根皮素、OMG购于美国Sigma公司，nor-binaltorphimine(nor-BNI)购于美国RBI公司，DynA1-13购于美国Peninsula公司；L-谷氨酸购于上海生物化学研究所。
1.2 大鼠皮层星形胶质细胞培养 出生3d以内的SD大鼠断头取脑，去脑膜，将机械分散的脑细胞悬液加体积分数为10%的胎牛血清、体积分数为5%马血清的DMEM培养基，置于37℃CO2培养箱。10d后将细胞传至24孔培养板，再融合后镜下观察主要为扁平星形细胞，胶质纤维酸性蛋白(GFAP)免疫细胞化学染色，阳性细胞占90%以上，此时换为体积分数为10%小牛血清的DMEM培养基，每3～4d换液1次，10d后相差显微镜下观察，细胞产生大量的突起，用于实验。
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1.3 细胞孵育液中加入谷氨酸、DynA1-13或κ受体拮抗剂 培养细胞用无糖Earle液洗3遍后，加Earle液0.5ml，置于CO2培养箱中37℃孵育1 h，取出后弃去Earle液，加入含nor-BNI(1.0 μmol.L-1)的Earle液(37℃)，5 min后加入含nor-BNI(1.0μmol.L-1)与DynA1～13(1.0、3.0 或10.0μmol.L-1)的Earle液0.45 ml，继续孵育1h，再加入含谷氨酸(1mmol.L-1)、nor-BNI(1.0μmol.L-1)与DynA1～13 (1.0、3.0或10.0μmol.L-1)的Earle液0.5ml。
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1.4 细胞含水量的测定 根据Kletzien等的[3H]-OMG方法[5]测定细胞含水量。培养细胞与谷氨酸孵育30 min后，在孵育液中加入含1 mmol.L-1[3H]-OMG (1.85×109Bq.L-1) 50μl ，继续放入CO2培养箱中，37℃孵育30min，使细胞内外OMG浓度达到平衡，弃去孵育液，用含1mmol.L-1根皮素的冷Earle液快速洗3遍，以阻断细胞内OMG的外流；弃去Earle液，加入0.2mol.L-1 NaOH 0.6ml，消化10min，混匀后，取0.5 ml用于液体闪烁计数，0.1ml用于蛋白含量测定(Lowry法)，由样品与1mmol.L-1[3H] OMG (1.85×109 Bq*L-1)的放射性强度的比值换算出细胞内OMG每克蛋白的μmol数。根据Kletzien等的公式(见后)，计算出细胞内含水量，结果以ml.g-1蛋白表示。
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Kletzien等的细胞含水量计算公式:
1.5 统计学处理 数据以
±s表示，采用t检验处理。2 结果
2.1 谷氨酸对星形胶质细胞含水量的影响 各剂量组谷氨酸均能引起大鼠星形胶质细胞含水量增加，0.5 mmol.L-1谷氨酸作用1 h即可引起星形胶质细胞含水量明显增加(P<0.05), 1.0与10.0 mmol.L-1作用1h组含水量增加更为明显(P<0.01,表1)。相差显微镜下，可见细胞核肿胀，胞体和突起轮廓消失。
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Tab 1 The effect of glutamate on water content(ml.g-1 Pro)
of astrocytes of rat in vivo(
±s)Guoups
Glutamate
/mmol.L-1
n
Water content
, 百拇医药
/ml.g-1 Pro
Control
0
8
3.76±0.51
Glutamate
0.5
8
4.92±0.88*
1.0
8
5.79±1.13**
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10.0
8
6.18±1.40**
*P<0.05, **P<0.01, vs control groupTab 2 The effect of dynorphin A on water
content of astrocytes in vivo(
±s)Groups
Dynorphin A
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/μmol.L-1
n
Water content
/ml.g-1Pro
Control
0
8
3.76±0.51
Dynorphin
10.0
8
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3.74±0.54
Glutamate
0
8
5.79±1.13**
Glu+Dyn 1
1.0
8
5.28±1.20
Glu+Dyn 3
3.0
8
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4.76±0.86△
Glu+Dyn 10
10.0
8
4.07±0.64△△
Glu+Dyn 1: glutamate + dynorphin A 1.0 μmol.L-1; Glu+Dyn 3:glutamate + dynorphin A 3.0 μmol.L-1; Glu+Dyn 10: glutamate+dynorphin A 10.0 μmol.L-1 group. **P<0.01, vs control; △P<0.05,△△P<0.01, vs glutamate group2.2 DynA1～13对谷氨酸诱导的星形胶质细胞肿胀的影响 DynA1～13对谷氨酸诱导的肿胀星形胶质细胞含水量的影响，当浓度为1.0μmol.L-1时，含水量降低，但无统计学意义；为3.0 μmol.L-1时，可显著降低含水量(P<0.05)；为10.0 μmol.L-1时，含水量降低更为明显(P<0.01，表2)。
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2.3 κ受体拮抗剂nor-BNI对谷氨酸诱导的星形胶质细胞肿胀的影响 单纯给予κ受体拮抗剂nor-BNI(1.0 μmol.L-1)，对谷氨酸诱导的星形胶质细胞含水量增加无明显影响，但可反转DynA1～13降低谷氨酸诱导的肿胀星形胶质细胞含水量的作用(P<0.01，表3)。
Tab 3 Effect of nor-BNI on decrease of water content by
dynorphin A on glutamate induced astrocytes swelling in vivo(
±s)Guoups
, 百拇医药
n
Water content
/ml.g-1 Pro
Control
8
3.76±0.51
Glutamate
8
5.79±1.13
Glu+nor-BIN
8
5.82±1.18
, 百拇医药
Glu+Dyn
8
4.07±0.64**
Glu+nor-BNI+Dyn
8
5.56±1.05△△
**P<0.01,vs glutamate group; △△P<0.01,vs Glu+Dyn group3 讨论
星形胶质细胞是中枢神经系统中数量最多的一种细胞，是构成大脑细胞体积的最重要成分，在维持大脑正常生理活动中起非常重要的作用，近年来日益受到人们的重视。在脑缺血、创伤等情况下，星形胶质细胞肿胀是最早出现、最重要的病理表现之一[1，2]。星形胶质细胞肿胀可加重脑水肿，引起颅内压增高，从而危及生命。文献报道，谷氨酸可引起星形胶质细胞肿胀[6]。我们的实验结果也表明，谷氨酸可引起星形胶质细胞肿胀，并随着剂量的增大，肿胀作用增强。
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谷氨酸诱导星形胶质细胞肿胀的机制，可能有①谷氨酸通过NMDA受体，开放钙通道，Ca2+大量内流引起细胞肿胀[7]，这需要观察NMDA及其受体拮抗剂对星形胶质细胞的作用来明确。②谷氨酸通过KA/AMPA受体引起Na+内流及细胞膜去极化，进一步使电压依赖性离子通道开放，Na+、Cl-内流，引起细胞肿胀[8]。③谷氨酸通过代谢型谷氨酸受体引起细胞肿胀。已有研究表明，谷氨酸可通过代谢型谷氨酸激动引起原代培养的大鼠星形胶质细胞肿胀[9]。
本研究发现，不同浓度的DynA1～13可明显降低肿胀星形胶质细胞的含水量，说明DynA1～13具有减轻星形胶质细胞肿胀的作用。这提示DynA1～13保护与治疗多种病理模型时的脑水肿的机制之一，可能是通过抑制星形胶质细胞肿胀。单纯给予κ受体拮抗剂nor-BNI，对肿胀的星形胶质细胞含水量无明显影响，但可完全阻断DynA1～13降低肿胀的星形胶质细胞含水量的效应。最近有人用分子生物学方法证明，星形胶质细胞内存在κ阿片受体的mRNA[10]，用免疫细胞化学的方法证明，星形胶质细胞膜上有κ受体的蛋白[11]，提示DynA1～13可能是通过细胞膜上的κ受体抑制星形胶质细胞肿胀的。κ受体属G蛋白耦联受体，κ受体激活后可通过百日咳毒素敏感的Gi抑制酶C的活性。磷脂酶C的作用是水解磷脂酰肌醇二磷酸，产生两个重要的第二信使：三磷酸肌醇和二脂酰甘油。三磷酸肌醇激活内质网上的钙通道，将钙离子从内质网释入胞浆。二脂酰甘油则激活蛋白激酶C(PKC)。因此κ受体激活后可降低细胞内钙离子浓度与PKC的活性，而这两者都是介导星形胶质细胞肿胀的重要信使分子，钙离子浓度升高与PKC活性增强都可加重星形胶质细胞肿胀。所以DynA1～13与κ受体结合后，可能通过这一途径发挥抑制星形胶质细胞肿胀的作用。另外，κ受体还可通过Gi介导，抑制腺苷酸环化酶活化，腺苷酸环化酶的作用，是增加细胞内环磷酸腺苷的浓度，但目前还没有直接证据表明环磷酸腺苷参与星形胶质细胞肿胀的调节作用，因此这一途径还不能肯定。
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作者简介：孙学军，男，28岁，医学博士；
路长林，男，56岁，医学博士，教授，博士生导师，中国神经科学学会副秘书长
参考文献
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1998-11-13收稿，1999-06-30修回, 百拇医药