异氟醚通过激活InsP3受体对ReNcellCX人神经干细胞损伤和存活的双向调节作用(2)
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参见附件。
1.4 统计学处理 应用生物数理统计数据分析作图软件4进行统计分析,单组数据应用单因素方差分析方法,多组数据应用双因素方法分析方法,所有数据以(x±s)表示,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 异氟醚呈时间依赖性的引起ReNcell CX人神经干细胞LDH释放增加,MTT减少。与对照组相比,2.6%异氟醚处理1小时组的LDH降低、MTT升高,处理12小时组的LDH升高、MTT降低(P<0.05)。2.6%异氟醚短时间暴露可以减少ReNcell CX人神经干细胞损伤,促进ReNcell CX人神经干细胞存活;长期暴露可以促进ReNcell CX人神经干细胞损伤,抑制ReNcell CX人神经干细胞存活。见图1。
图1 异氟醚诱导的ReNcell CX人神经干细胞LDH释放量的变化(A)和MTT的变化(B)
*P<0.05,**P<0.01,与对照组相比
图2 InsP3受体阻滞剂Xc能消除2.6%异氟醚暴露1小时对ReNcell CX人神经干细胞损伤和存活的保护作用(图A、图C);InsP3受体阻滞剂Xc能拮抗2.6%异氟醚暴露12小时对诱导的ReNcell CX人神经干细胞损伤和存活抑制(图B、图D)
*P<0.05,**P<0.01,***P<0.01,与对照组比较
2.2 InsP3受体特异性阻断剂Xc能消除异氟醚对ReNcell CX人神经干细胞损伤和存活的影响。与对照组和“(Xc+异氟醚)1小时组”相比,异氟醚1小时组LDH释放减少,MTT增多(见图A和图C)。与对照组和“(Xc+异氟醚)12小时组”相比,异氟醚12小时组LDH释放增多,MTT减少(见图B和图D)。说明异氟醚对ReNcell CX人神经干细胞损伤和存活的双向作用是通过激活InsP3受体实现的。见图2。
3 讨论
细胞内钙离子稳态对细胞本身的功能维持至关重要。钙离子作为重要的第二信使之一,对细胞生长、分化、膜的兴奋性、细胞外分泌、突触活性、凋亡和自噬都有重要的调控作用[1]。细胞内钙离子浓度适度增高,可能激活细胞内钙离子介导的信号传导通路,发挥保护作用,细胞内持续异常钙离子增高则可能导致细胞凋亡[2]。细胞内钙离子的浓度是决定毒性和保护作用的重要的因素之一[3]。内质网是细胞内主要的钙离子库,InsP3受体激活可以引起的细胞内钙离子水平增高,引起细胞内钙离子浓度显著升高[4]。
本研究发现,异氟醚对ReNcell CX人神经干细胞损伤和存活抑制具有双向作用。短时间异氟醚暴露可以促进ReNcell CX人神经干细胞存活,减少损伤;长时间异氟醚暴露抑制ReNcell CX人神经干细胞存活,增加损伤。异氟醚的这种双向作用可以被InsP3受体拮抗剂Xc拮抗,说明异氟醚通过激活内质网InsP3受体,引起内质网内钙离子释放,导致细胞内钙离子稳态发生改变对ReNcell CX人神经干细胞损伤和存活发挥双向作用。异氟醚的神经毒性和神经保护作用可能是通过不同程度的激活InsP3受体实现,短时间异氟醚暴露可以导致内质网适度激活,导致内质网内钙离子浓度适度释放,细胞内钙离子浓度适度增高,激活钙离子介导的存活信号转导通路,发挥神经保护作用;异氟醚长期暴露,导致内质网过度激活,内质网内钙离子过度释放,导致细胞内钙离子过度增高,诱导钙离子介导的凋亡信号转导通路。
因此,笔者认为应该尽量减少患者的麻醉暴露时间,以最大限度地发挥全身麻醉药物的神经保护作用,最大程度的减少麻醉药物的神经毒性。在临床麻醉中应当避免出现严重的脑缺血和(或)缺氧,因为脑缺血缺氧可以显著抑制钙离子ATP酶,导致内质网钙离子消耗,而内质网钙离子的消耗会诱发全身麻醉药的神经毒性作用。同样,临床常用的影响细胞内钙离子稳态的药物,如尼卡地平,其可以阻断钙离子通过L型电压门口钙离子通道内流,以及ryanodine受体抑制剂丹曲林,其可以抑制内质网钙离子释放,都可以影响异氟醚的神经保护作用和神经毒性作用[5]。
在后续研究中,应继续深入研究异氟醚ReNcell CX人神经干细胞增殖和分化以及凋亡的影响,以及通过在体实验,研究异氟醚的神经保护和神经毒性作用。
参考文献
[1] Hansen M, Jttel M. Connecting endoplasmic reticulum stress to autophagy by unfolded protein response and calcium[J]. Cell Death Differ,2007,14(9):1576-1582.
[2] Hoyer-Hansen M ......
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