血管內(nèi)皮生長因子通過電壓依賴的鈣通道調(diào)節(jié)新生大鼠海馬神經(jīng)遞質(zhì)的釋放.pdf

1、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEOF)最初發(fā)現(xiàn)于內(nèi)皮細胞,以后又發(fā)現(xiàn)它也在腦內(nèi)廣泛表達。我們實驗室以往研究結(jié)果揭示VEGF及其受體在幼年和成年大鼠腦內(nèi)神經(jīng)元均有表達,而且在急性分離的海馬神經(jīng)元,VEGF還可以通過鉀通道的kv1.2蛋白酪氨酸磷酸化抑制延遲外向整合鉀電流。最近,又有文獻報導(dǎo)在海馬腦片,VEGF可以抑制由電刺激興奮性突觸通路所誘導(dǎo)的突觸后電位。
　　 為研究

2、VEGF對中樞神經(jīng)遞質(zhì)傳遞的直接調(diào)節(jié)作用,本實驗采用全細胞膜片鉗技術(shù)研究了VEGF對出生后14天大鼠海馬腦片CA1區(qū)谷氨酸能興奮性突觸傳遞的作用以及γ-氨基丁酸能抑制性突觸傳遞的作用及其機制。實驗結(jié)果如下:
　　 一、VEGF對神經(jīng)遞質(zhì)釋放調(diào)節(jié)及其機制分析
　　 1.為了研究VEGF對突觸傳遞的影響,我們首先觀察了VEGF對自發(fā)的谷氨酸能興奮性突觸后電流(glutamatergic spontaneous excitat

3、ory postsynaptic currents,sEPSCs)和自發(fā)的γ-氨基丁酸能抑制性突觸后電流(γ-amino-butylic acid ergic spontaneous inhibitory postsynaptic currents,GABAergicsIPSCs)的作用。研究記錄了30個細胞,發(fā)現(xiàn)VEGF具有分別促進sEPSCs頻率和抑制sIPSCs頻率及幅度的作用,分別占記錄細胞的30％和50％。該結(jié)果表明。VEGF

4、具有快速調(diào)節(jié)突觸傳遞的作用。為了區(qū)分VEGF的這一作用究竟是突觸前還是突觸后的調(diào)節(jié)效應(yīng),我們從方法學(xué)的可行性角度出發(fā),進一步研究了VEGF對γ-氨基丁酸能抑制性突觸傳遞的作用并進行了深入探討。
　　 2.為了明確VEGF是否對突觸后GABA受體有直接調(diào)節(jié)作用,我們研究了VEGF對外源性GABA誘導(dǎo)的突觸后電流的作用。外源性GABA所誘導(dǎo)的突觸后電流的幅度可以作為突觸后GABA受體反應(yīng)性的指標。研究結(jié)果表明VEGF對外源性GABA

5、誘導(dǎo)的突觸后電流沒有影響,提示VEGF對突觸后GABA受體反應(yīng)性沒有直接調(diào)節(jié)作用。
　　 3.為了明確VEGF是否對突觸前GABA的釋放有抑制效應(yīng),我們以微小的γ-氨基丁酸能抑制性突觸后電流(GABAergic miniature inhibitory postsynaptic currents,GABAergicmIPSCs)的頻率作為突觸前軸突末梢GABA釋放的指標,觀察了VEGF對GABA釋放的調(diào)節(jié)效應(yīng)。研究觀察到VEGF

6、顯著抑制了mIPSCs的頻率,并有劑量依賴性。該結(jié)果提示VEGF通過突觸前水平的調(diào)節(jié),抑制了軸突末梢GABA的釋放。
　　 4.為研究VEGF突觸前抑制GABA釋放的機制,我們分別用氯化鋇和氯化隔阻斷鉀離子通道和高電壓激活的鈣離子通道(high-voltage-activated calcium channels,HVA calcium channels),然后觀察VEGF對mIPSCs頻率的影響。研究觀察到,當(dāng)氯化鋇存在時VE

7、GF仍然顯著抑制mIPSCs頻率。而當(dāng)氯化鎘存在時,VEGF對mIPSCs頻率的抑制作用被取消。這些結(jié)果提示VEGF是通過突觸前軸突末梢電壓依賴的鈣離子通道(voltage-dependent calcium channels,VDCCs)抑制GABA的釋放,同時也提示鉀離子通道與VEGF的這一作用無關(guān)。
　　 二、VEGF對錐體神經(jīng)元高電壓激活的鈣電流影響的研究
　　 以上結(jié)果提示VEGF參與了神經(jīng)傳遞的調(diào)節(jié),包括促進

8、谷氨酸能興奮性神經(jīng)傳遞和抑制GABA能抑制性神經(jīng)傳遞。機制分析表明VEGF通過VDCCs抑制突觸前軸突末梢的GABA釋放。VDCCs尤其是HVA鈣離子通道不僅參與神經(jīng)遞質(zhì)釋放,而且在神經(jīng)元的發(fā)育成熟和神經(jīng)損傷中都起了重要作用。因此我們又研究了VEGF對HVA鈣電流的直接作用。結(jié)果如下:
　　 1.VEGF可以快速可逆地、劑量依賴地抑制大鼠海馬CA1區(qū)錐體神經(jīng)元HVA鈣電流。
　　 2.VEGF對HVA鈣電流的電壓依賴性沒

9、有影響。
　　 該結(jié)果提示VEGF對大鼠海馬CA1區(qū)錐體神經(jīng)元HVA鈣電流具有直接快速的、可逆的和劑量依賴的抑制作用。
　　 結(jié)論:VEGF能快速調(diào)節(jié)突觸前神經(jīng)遞質(zhì)的釋放以及抑制高電壓激活的鈣電流。機制分析揭示VEGF通過電壓依賴的鈣通道抑制突觸前軸突末梢的GABA釋放。
　　 創(chuàng)新點:
　　 1.首次提出VEGF具有促進谷氨酸能神經(jīng)傳遞和抑制突觸前GABA釋放的作用。
　　 2.首次提出VEGF