【word】 钙离子对坐骨神经腓肠肌神经肌肉接头神经递质释放的作用
钙离子对坐骨神经腓肠肌神经肌肉接头神
经递质释放的作用
白求恩军医学院(JournalofBethuneMilitaryMedicalCollege)2009年6月第7卷第3期
钙离子对坐骨神经腓肠肌神经肌肉接头神经递质
释放的作用
王宏李红芳陈方赵润平王成祥顾维刚韩杰
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143?
?
论着?
【摘要】目的探讨神经突触小体中神经递质量子释放的机制,并提出假设予以验证,从而明确ca”在这一过程中的作
用.方法应用钙通道阻滞剂异搏定,蛋白激酶A的阻滞H一89选择性作用于分离的蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本上,通过观察腓肠
肌的收缩程度,验证实验假设机制.结果Ca组收缩曲线的振幅较正常组收缩曲线的振幅大(P<0.05);异搏定组收缩曲线
的振幅较正常组收缩曲线的振幅小(P<0.05);H-89组收缩曲线的振幅较正常组收缩曲线的振幅小(P<0.05);Mg2组收缩曲
线的振幅较正常组收缩曲线的振幅小(P<0.05).结论Ca2促进了突
触小体中神经递质的释放;异搏定,H-89,Mg2抑制了突
触小体中神经递质的释放.
【关键词】ca2;SNARE核心复合物;神经递质释放机制;蛋白激酶A;
突触
【中图分类号】R338【文献标识码】A【文章编号】
1672—2876(2009)03—0143-03
TheresearchontheeffectofCa”insciaticnervesynapticvesiclesbydetectingreactionsofgastrocnemius
WANGHong’,LIHongfang,CHEN,eta1.TheFirstSchoolofClinicalMedicine,LanzhouUniversity,Lanzhou
730000,China
【Abstract】
0bjectiveToexplorethemolecularmechanismsunderlyingneurotransmitterreleasingfromsynaptic
vesiclesandconfirmtheexacteffectintheprocessbyproposingrelativeassumptionsmolecularmechanisms.MethodsBy
usingtheverapamil(theantagonistagainstCa”ionchanne1)andH一
89(theantagonistagainstPKA)toworkselectively
onthetoadsisolatedsciaticnerve,wecouldconfirmtheassumptionintheconsequenceofobservationsonhowmuchthe
muscleshrinkafterbeingstimulated.ResultsTheamplitudeofCa”groupgshrinkagecurvewaslargerthanthecontrol
groupg(P<0.05);Theamplitudeoftheverapamilgroupissmallerthantheo
neofcontrolgroupg(P<0.05).The踟-
plitudeoftheH一
89groupwassmallerthanthatofthecontrolgroup(P<0.05).Theamplitudeof
theMggroupWas
smallerthanthatofthecontrolgroup(P<0.05).ConclusionCa”canstimulateneurotransmittertoreleasefromsyn—
apticvesicles.Intheprocessofreleasing,verapamil,H一
89andMg”playnegativeroleswhichinhibitneurotransmitterre—
leasing.
【Keywords】
Ca”;SNAREComplex;Themolecularmechanismsunderlyingneurotransmit
terrelease;PKA;Syn-
apse
神经信号的传导是近几年神经生物学领域研究的热门
课题,研究表明神经信号在神经突触小体处的传递以及某些
细胞的分泌功能都是通过囊泡胞吐过程来完成的.这一过
程涉及到许多蛋白质和脂质分子.就目前的研究发现这一
过程可以分为囊泡的形成,成熟,募集,栓系和锚定,囊泡的
激活,囊泡与突触前膜的融合,内含物的释放及再摄取.关
于囊泡的形成,成熟,募集,栓系和锚定这几个过程已基本上
达成了共识,而有关囊泡的激活以及囊泡与突触前膜的融合
基金项目:教育部”国家大学生创新性实验计划”资助(项目编
码:071073040)
作者单位:730000兰州兰州大学第一临床医学院(王宏,陈
方,赵润平,王成祥,顾维刚,韩杰);730000兰州兰州大学基础医
学院(李红芳)
机制国内外研究人员观点不,,进展缓慢.但这一过程相关
部分蛋白的研究已经取得了突破性的进展.基于这一点,使
得我们能够在以前研究的基础之上,经过认真总结
,提
出了自己的一些大胆假设,并结合实际条件进行了验证.
1材料和方法
1.1实验动物和试剂蟾蜍12只(成年,雌雄不拘,由兰州
大学医学院实验动物中心提供,每只蟾蜍只应用1条坐骨神
经腓肠肌标本);1moL/L的CaC12溶液(本实验室配制);9.5
×10moL/LH一89溶液(兰州大学机能实验室惠赠);异搏定
(广东华南药业有限公司提供);BL-410(成都泰盟公司生产
的生物信号采集系统).
1.2坐骨神经腓肠肌标本的制备破坏脑和脊髓,剪除躯
干上部及内脏,仅留下后肢,骶骨,脊柱及由它发出的坐骨神
经,剥掉全部后肢的皮肤并分离两腿.即可制作坐骨神经腓
肠肌标本.
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144?白求恩军医学院(JournalofBethuneMilitaryMedicalCollege)2009
年6月第7卷第3期
1.3实验
将坐骨神经腓肠肌标本与张力传感器连
接,进入BL-410系统实验记录界面,按下述的分组分别实验
并做好记录.ca”组:先给标本一个适宜的刺激,记录正常
的收缩曲线.在神经接头处加入浓度为1mol/L的CaC1溶
液各1滴(101),每5rain给予与对照组强度相同的刺激,
分别记录收缩曲线的变化情况;异搏定组:记录正常的收缩
曲线,在神经接头处滴加1滴(101)异搏定,每5rain给予
与对照组强度相同的刺激,记录收缩曲线的变化情况,至明
显出现衰减波止;蛋白激酶A(PKA)的阻断剂H一89组:记录
正常的收缩曲线,在神经接头处滴加1滴(101)H一89溶液,
每5min给予与对照组强度相同的刺激,记录收缩曲线的变
化情况;Mg”组:记录正常的收缩曲线;在神经接头处加入浓
度为1mol/L的MgC12溶液各1滴(101),每5min给予与
对照组强度相同的刺激,记录收缩曲线的变化情况.注意每
次加完药品之后,待收缩曲线恢复至正常之后再加下一组药
品.
I.4统计学处理所有实验数据用?表示,采用两个独
立样本的t检验.
2结果
各实验组腓肠肌收缩曲线的振幅强度与正常组比较,见
表1.
表1各组腓肠肌收缩曲线的振幅强度比较(i)
与对照组比较,P(O.O5
由表1可见,ca”组收缩曲线的振幅较正常组收缩曲线
的振幅大,差异有统计学意义(P<0.05).可以得出结论:
在此ca浓度下,其收缩曲线的振幅增大.可以证明ca”
可以加强神经的兴奋性,即其可以促进神经递质的释放.
钙通道阻滞剂异搏定组收缩曲线的振幅较正常组收缩
曲线的振幅小,差异有统计学意义(P<0.05).证明因异搏
定阻断了神经突触小体上L型的ca”通道,使得进入神经突
触小体中的ca减少,腓肠肌的收缩曲线的振幅减小,进一
步说明了ca”可以加强神经的兴奋性,可以促进神经递质的
释放.
PKA的阻断剂H一89组收缩曲线的振幅较正常组收缩曲
线的振幅小,差异有统计学意义(P<0.05).可以间接验证
PKA在实验假设机制中的作用,这是由于PKA可以使位于
突触囊泡上的突触蛋白(synapsin)磷酸化,从而形成SNARE
复合物,当用阻断剂H一89使得PKA失活后,SNARE复合物
就无法形成,神经递质也就无法释放或者很少释放,腓肠肌
的收缩曲线的振幅减少.
Mg组收缩曲线的振幅较正常组收缩曲线的振幅小(P
<0.05).Mg是由于竞争性的拮抗了Ca2的作用从而抑
制了突触小体中神经递质的释放.
3讨论
本实验是基于宏观离体组织坐骨神经腓肠肌标本,通过
测定其收缩情况,用以反映突触前膜神经递质的释放与
SNARE复合物有关以及ca2可以增强SNARE复合物的形
成等效应的结论.神经信号的传导是一个极其复杂而严密
的过程.研究发现,这一过程中涉及到了很多的调控因子,
包括多种蛋白质和脂质分子,其中最重要的有SNARE_1复
合物和Synaptotagmin(Syt)蛋白.本实验通过研究这些
相关蛋白质及阻断剂的特性和其之间的相互关系,再结合研
究成果,提出了如下的假设机制,本实验也就是紧紧围绕这
一
假设机制展开的.
神经突触小体处神经递质的释放包括了非ca”依赖式
的慢反应过程和ca依赖式的快反应过程,二者均是通过形
成融合孔即SNARE复合物来实现的.SNARE复合物主要
是由位于突触前膜的Sytaxin.1,SNAP-25,囊泡膜上Syn—
aptobrevin,Snapin2组成.位于囊泡上Synaptobrevin蛋
白的N端和囊泡上磷酸化的Snapin蛋白与突触前膜上的开
放型的Sytaxin?1和SNAP-25结合,从而形成SNARE复合物,
致使在突触前膜上形成一个融合孔,使神经递质以胞吐的形
式经融合孔释放.ca”则是通过电压依赖式的ca”通道进
入突触小体时诱发的ca”依赖性式的量子释放.其具体机
制也是先在突触前膜上形成一个很小的融合孔,然后4个
ca”与囊泡上的Syt蛋白的c2区结合,牵引着蛋白C2B与
突触前膜上的磷脂酰肌醇_4,5一双磷酸盐结合,使Syt蛋白的
C2A与突触前膜上Sytaxin蛋白结合,从而使SNARE复合物
结合得更紧密,使融合孔开放更大,致使更多的递质以胞吐
的方式释放到突触间隙,增强递质的效应.
神经肌肉接头处,相当于中枢的突触小体,二者的作用
机制相同,故可以依此来代替中枢突触小体进行实验.在正
常生理条件的基础之上,人工在该接头处加入非毒剂量ca”
之后,由于进入神经肌肉接头处的ca增多,就会使更多的
SNARE复合物与Syt蛋白在ca”介导下结合,形成更多融合
孔使更多神经递质释放,从而使得腓肠肌收缩曲线振幅增
大.相反当加人异搏定,H-89后其振幅会减小.这是由于前
者阻断了ca”通道,使得进入神经肌肉接头处的ca”减少,
而后者主要是由于PKA可以使位于突触囊泡上的Snapin蛋
白磷酸化,从而形成SNARE复合物,当用阻断剂H一89使得
PKA失活后,SNARE复合物就无法形成,神经递质也就无法
释放或者很少释放,腓肠肌的收缩曲线的振幅减小.而
Mg”由于竞争性地拮抗了ca”的作用从而抑制了突触小体
中神经递质的释放.实验结果与假设结论相符合.可见本
实验方案通过检测坐骨神经腓肠肌标本的收缩情况,可以宏
观地反映神经递质释放的机制.
综上所述,ca”促进了突触小体中神经递质的释放;异
搏定,H.89,Mg”抑制了突触小体中神经递质的释放.间接
验证了ca”,PKA在实验假设机制中的作用.随着研究的
不断深人,我们将会更清楚地认识参与神经突触小体处神经
递质释放的各种蛋白质和脂类,并逐步揭示神经递质释放的
白求恩军医学院(JournalofBethuneMilitaryMedicalCollege)2009年6月第!鲞筮期
分子机制.本研究也将为我们理解神经递质释放的分子机
制提供新的视角.
致谢:衷心感谢兰州大学基础医学院机能实验室的张英
福老师,邱小青老师,田致峰老师给予我们的支持,鼓励和帮
助.
参考文献
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8-ALA—PDT治疗面部
角化病的临床研究
李洁思李森真李春香
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(收稿日期:2008—12—25)
基底细胞癌,Bowen病及日光性
【摘要】目的探讨8.氨基酮戊酸光动力学疗法(8.ALA-PDT)治疗面部浅表基底细胞癌(BCC),Bowen病(BD)及日光性
角化病(AK)的近期效果.方法24例患者中,16例皮肤BCC,3例BD病,5例AK,均经病理组织学确诊.局部外用新鲜配制的
20%ALA乳膏,封包4h后用中心波长630nm的德国WaldmannPDT1200不连续红光照射,病变部位照射强度为105,168mw/
cm,剂量为150,200J/cm0,照射时间20,30min.结果经过1次(12例),2次(3例)和3次(1例)治疗后,BCC患者l0例完
全缓解,5例部分缓解,l例无反应;BD患者2例完全缓解,1例部分缓
解;AK患者3例完全缓解,2例部分缓解.结论8-AIA—
PDT治疗面部浅表BCC,BD病及AK有效,方法简单,患者耐受性好,
无瘢痕形成,在保持患者面部美容方面有优势.
【关键词】8.氨基酮戊酸;光动力学疗法;基底细胞癌;Bowen病;日光
性角化病
【中图分类号】R739.5【文献标识码】A【文章编号】
1672—2876(2009)03—0145—02
Theclinicalresearchontreatingfacialbasalcellcarcinoma.Bowen’sdiseaseandactinickeratosiswithAmin-
olaevulinicacid-photodynamictherapy/2Jiesi,/2Senzhen,LIChunxiang.ShantouDermatologyHospital,Shantou
515041,China
【Abstract】
ObjectiveToinvestigatetheeffectsof8-Aminolaevulinicacid-photodynamictherapy(8-ALA-PDT)on
facialbasalcellcarcinoma(BCC),Bowen’sdisease(BD),actinickeratosis(AK).MethodsAmong24patients,16pa—
tientssufferingfromBCC,3patientsfromBDand5patientsfromAKwereconfirmedbyhist0patholocalexaminationofbi—
opsy.Allofthepatientsweregiventopical20%ALAcreamwhichwaspreparedfreshlyandunderocclusivedressingfor
4h.Lightat630nmwasobtainedfromtheWaldmannPDT1200anditsoutput
wassetat105,168mW/cm.Incidentlight
dosesof150,200J/cmwereapplied.Theexposuretimewas20,
30min.ResultsTreatedbyonce(12patients),twice
(3patients)and3times(1patient)of8-ALA—PDT,ofallthepatientswithBCC,10patientswerecured,5patientshad
partialremissionand1patientwasinvalidtothetreatment;ofallthepatientswi
thBD,2patientswascured,1patienthad
partialremissionand1patientcompletelyrelievefromthedisease;ofallthepat
ientswithAK,3patientswerecuredand2
patientshadpartialremission.Conclusion8-ALA—PDTisaneffective,simpleandwell—toleratedtreatmentforBCC,BD
andAK.Ithasn’tcicatrisationandhasitsadvantageinkeepingtheprosopo—c
osmetologyofthepatients.
【Keywords】
8-Aminolaevulinicacid;Photodynamictherapy;Basalcellcarcinoma;Bowen
’sdisease;Actinickera—
tosis
8.氨基酮戊酸光动力学疗法(8一ALA-PDT)对肿瘤细胞
具有较好的组织特异性,对周围正常皮肤组织无损伤,无瘢
作者单位:515041汕头广东省汕头市皮肤性病防治院
痕形成,可重复治疗,是治疗面部浅表皮肤的基底细胞癌
(BCC),Bowen病(BD),日光性角化病(AK)的新途径….
我们应用8一ALA—PDT治疗并随访观察了24例患者,取得了
比较满意的近期效果.