吡格列酮通過(guò)抑制PKA表達(dá)抑制AD大鼠腦片模型海馬神經(jīng)元HVA鈣通道電流*

權(quán)乾坤　李璽　袁海峰　王娟　王寧寧　李明

(1. 西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院老年病科，陜西 西安 710004；2. 西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院腦病科，陜西 西安 710004；3. 解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院檢驗(yàn)中心，陜西 西安 710032)

·論著·

吡格列酮通過(guò)抑制PKA表達(dá)抑制AD大鼠腦片模型海馬神經(jīng)元HVA鈣通道電流*

權(quán)乾坤1李璽1袁海峰2王娟3王寧寧1李明1

(1. 西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院老年病科，陜西 西安 710004；2. 西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院腦病科，陜西 西安 710004；3. 解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院檢驗(yàn)中心，陜西 西安 710032)

【摘要】目的探討PPARγ激動(dòng)劑吡格列酮(pioglitazone, Pio)是否對(duì)Aβ致阿爾茨海默病(AD)大鼠腦片模型海馬神經(jīng)元高電壓激活(high-voltage-activated，HVA)鈣通道電流有抑制作用以及是否通過(guò)抑制蛋白激酶A(protein kinase A, PKA)表達(dá)途徑而實(shí)現(xiàn)。方法采用Aβ25～35孵育大鼠腦片制備AD模型；采用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)觀察Pio干預(yù)后AD大鼠腦片模型海馬神經(jīng)元HVA鈣通道在刺激電壓下電流密度、Ⅰ～Ⅴ曲線、激活曲線及失活曲線的變化情況；采用免疫組織化學(xué)染色觀察Pio干預(yù)后AD大鼠腦片模型PKA蛋白表達(dá)情況。結(jié)果Aβ孵育可以導(dǎo)致大鼠腦片海馬神經(jīng)元HVA鈣通道電流增加，激活曲線半激活電壓減低，斜率因子增大；失活曲線半失活電壓增大，斜率因子減小。Pio干預(yù)后AD大鼠腦片模型海馬神經(jīng)元HVA鈣通道在各激活電壓下電流密度降低；激活曲線半激活電壓增加，斜率因子減小，HVA鈣通道激活對(duì)電壓的敏感性降低，不易被激活；失活曲線半失活電壓減小，斜率因子增大，HVA鈣通道失活對(duì)電壓的敏感性增加，更易失活；同時(shí)海馬神經(jīng)元PKA蛋白表達(dá)水平下降。結(jié)論P(yáng)io可能通過(guò)抑制PKA表達(dá)途徑抑制AD大鼠腦片海馬神經(jīng)元HVA鈣通道電流，從而減少細(xì)胞鈣離子內(nèi)流，降低細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平，對(duì)抗Aβ的神經(jīng)毒性。

【關(guān)鍵詞】阿爾茨海默病(AD)；PPARγ激動(dòng)劑；高電壓激活鈣通道電流；蛋白激酶A

作為過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ, PPARγ)激動(dòng)劑，噻唑烷二酮類藥物(thiazolidinediones, TZDs)可以增加胰島素敏感性，主要用于Ⅱ型糖尿病治療。最近一些體內(nèi)或體外研究還表明，TZDs對(duì)阿爾茨海默病(Alzheimer′s disease, AD)具有神經(jīng)保護(hù)作用，如吡格列酮可以降低胰島素抵抗大鼠模型腦內(nèi)β淀粉樣蛋白(beta-amyloid peptide, Aβ)水平[1]；羅格列酮可以提高AD轉(zhuǎn)基因小鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力[2]，并通過(guò)調(diào)節(jié)β分泌酶進(jìn)而調(diào)節(jié)淀粉樣前體蛋白(amyloid precursor protein, APP)的產(chǎn)生，影響Aβ形成[1,3,4]；還可以通過(guò)增加低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白1(low density lipoprotein receptor-related protein 1, LRP1)的表達(dá)促進(jìn)Aβ清除[5]。另外，有人給予AD患者每日4 mg羅格列酮口服，連用6個(gè)月后AD患者記憶能力明顯改善[6]。然而目前關(guān)于TZDs對(duì)AD神經(jīng)保護(hù)作用機(jī)制并不完全清楚。

神經(jīng)元內(nèi)鈣離子平衡失調(diào)是AD的一個(gè)重要的病理改變，Aβ可以在細(xì)胞膜上形成新的離子通道或使細(xì)胞膜上原有的鈣離子通道發(fā)生磷酸化，從而引起鈣離子內(nèi)流增加，導(dǎo)致鈣超載，是形成AD發(fā)病的機(jī)制之一[7-9]。在Aβ導(dǎo)致的鈣通道磷酸化及鈣通道異常開放過(guò)程中，已有研究表明蛋白激酶A(protein kinase A, PKA)參與其中[10]，引起細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平異常。本實(shí)驗(yàn)擬探討TZDs是否對(duì)Aβ致AD大鼠腦片模型海馬神經(jīng)元高電壓激活(high-voltage-activated，HVA)鈣通道電流有抑制作用以及是否通過(guò)抑制PKA表達(dá)途徑而實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)報(bào)告如下。

1材料和方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物11天左右健康SD大鼠乳鼠(雌雄不分)購(gòu)自西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK(陜)2007-001。實(shí)驗(yàn)中對(duì)動(dòng)物的處理符合中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)部頒發(fā)的《關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的指導(dǎo)性意見》，并得到西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2藥物與試劑吡格列酮(pioglitazone， Pio)購(gòu)自中國(guó)恒瑞醫(yī)藥股份有限公司；Aβ25～35(大鼠)購(gòu)自美國(guó)Sigma-Aldrich 公司；多克隆兔抗大鼠PKA抗體、免疫組織化學(xué)染色試劑(SP法)及DAB顯色試劑盒購(gòu)自北京博奧森公司。

1.3AD腦片模型制備SD乳鼠經(jīng)腹腔注射戊巴比妥鈉麻醉后迅速斷頭，快速取出腦組織(<1 min)，置于經(jīng)混合氣體(95 % O2+5 % CO2)飽和的0℃人工腦脊液中冷卻30 s。使用震蕩切片機(jī)對(duì)腦組織進(jìn)行切片，切片厚度350 μm。整個(gè)切片過(guò)程<10 min。

1.4分組及給藥干預(yù)將切好的腦片分為對(duì)照組、模型組和Pio組，每組14張腦片，分別按以下方案進(jìn)行干預(yù)。對(duì)照組：ACSF(NaCl 126 mM，KCl 5 mM，MgSO4·7H2O 2 mM，CaCl22 mM，NaHCO325 mM，NaH2PO4·2H2O 1.5 mM，Glucose 10 mM，pH7.3～7.4)；模型組：ACSF+Aβ25～35(10 μmM)；Pio組：ACSF+Aβ25～35(10μmM)+Pio(10 μmM)[11]，室溫22℃～24℃，孵育時(shí)間2小時(shí)，孵育過(guò)程中持續(xù)通入混合氣體(95% O2+5 % CO2)。干預(yù)結(jié)束后每組中7張腦片用于全細(xì)胞膜片鉗記錄，另外7張用于免疫組化染色。

1.5全細(xì)胞膜片鉗記錄干預(yù)結(jié)束后采用全細(xì)胞膜片鉗記錄各組大鼠腦片海馬神經(jīng)元HAV鈣通道電流。為減少run down現(xiàn)象，本實(shí)驗(yàn)中以Ba2+代替Ca2+。玻璃微電極尖端阻抗4～8 MΩ。電極外液：TEA-Cl 140 mM，BaCl210 mM，CsCl 5 mM，MgCl21 mM， HEPES 10 mM， 用TEA-OH將pH值調(diào)至7.3～7.4。電極內(nèi)液：CsCl 120 mM，MgCl23 mM，Na2ATP 5 mM，EGTA 10 mM，HEPES 5 mM，用CsOH將pH值調(diào)至7.3～7.4。先將電壓鉗制在-40mV(200 ms)使Na+通道充分失活，然后給予脈沖電壓(-40 mV ～+40 mV，步階5 mV，持續(xù)時(shí)間200 ms)刺激，記錄相應(yīng)電壓下產(chǎn)生的電流。另外將電壓鉗制在-40mV(200 ms)使Na+通道充分失活后給予0 mV刺激電壓(200 ms)，記錄最大激活電壓下Ba2+電流。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)加用鈣通道阻滯劑CaCl2證實(shí)上述刺激方案得到的是鈣通道電流。

1.6免疫組織化學(xué)染色將孵育后腦片取出，石蠟包埋后進(jìn)行免疫組化染色，檢測(cè)大鼠腦片PKA蛋白表達(dá)情況。標(biāo)本切片后常規(guī)脫蠟，抗原熱修復(fù)，正常山羊血清抗體封閉，加入兔抗大鼠PKA多克隆抗體(1∶ 750)4 ℃過(guò)夜，然后DAB顯色劑顯色，蘇木素復(fù)染、脫水、透明、封片。采用圖像處理與分析系統(tǒng)對(duì)切片進(jìn)行灰度分析，蛋白表達(dá)水平越高，灰度值越小；反之，蛋白表達(dá)水平越低，灰度值越大。

1.7數(shù)據(jù)處理與分析采用Clampfit 10.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣后漏減、基線調(diào)整等處理，采用GraphPad Prism 5軟件制作Ⅰ～Ⅴ曲線、激活曲線及失活曲線等；為消除差異，通道電流大小以電流密度表示，即電流大小與膜電容之比(pA/pF)；激活曲線得到后采用Boltzmann方程：I/Imax= 1-1/{1+exp[(Vx-V1/2)/k]}進(jìn)行擬合，失活曲線得到后采用Boltzmann方程：I/Imax = 1/{1+exp[(Vx-V1/2)/k]}進(jìn)行擬合；各組間電流密度、半激活電壓、半失活電壓、斜率因子k值、PKA蛋白表達(dá)水平比較采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，組間兩兩比較采用Post-hoc LSD-t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1Pio對(duì)AD大鼠腦片模型海馬神經(jīng)元HVA鈣通Ⅰ～Ⅴ曲線及最大激活電位下Ba2+電流的影響由Ⅰ～Ⅴ曲線可以看出，在各刺激電壓下，模型組大鼠腦片海馬神經(jīng)元HVA鈣通道Ba2+電流密度較對(duì)照組增大(P<0.05)；Pio組HVA鈣通道Ba2+電流密度較模型組降低(P<0.05)；3組間HVA鈣通道Ⅰ～Ⅴ曲線形狀、開始激活電壓、反轉(zhuǎn)電壓、最大激活電壓均無(wú)明顯差異(均P>0.05)，見圖1A。最大激活電壓下各組HVA鈣通道Ba2+電流比較結(jié)果表明，大鼠腦片經(jīng)Aβ孵育后海馬神經(jīng)元在最大激活電壓下HVA鈣通道Ba2+電流密度明顯增加(模型組與對(duì)照組比較，P<0.05)，Pio孵育可以降低最大激活電壓下Ba2+電流密度(Pio組與模型組比較，P<0.05)，見圖1B。

圖1Pio干預(yù)后AD大鼠腦片模型海馬神經(jīng)元HVA鈣通道在各刺激電壓下IBa變化

Figure 1Ⅰ～Ⅴ curve of ICa, HVA and Peak ICa, HVA densities in hippocampal neurons in brain slices in different groups

2.2Pio對(duì)AD大鼠腦片模型海馬神經(jīng)元HVA鈣通道激活的影響激活曲線反應(yīng)了離子通道開放的速度與難易程度。半激活電壓V1/2反映了離子通道激活對(duì)電壓的敏感性，激活曲線斜率因子k值反映了曲線上升的速率。對(duì)激活曲線擬合及分析后結(jié)果表明，模型組激活曲線較對(duì)照組左移，Pio組激活曲線雖位于對(duì)照組的左側(cè)但較模型組右移，見圖2A；模型組V1/2較對(duì)照組小(P<0.05)，Pio組V1/2較模型組大(P<0.05)，見圖2B；與對(duì)照組比較，模型組k值較大(P<0.05)，與模型組比較，Pio組k值較小(P<0.05)，見圖2C。這些結(jié)果表明Aβ增加了HVA鈣通道激活對(duì)電壓的敏感性，使通道更容易被激活，并且激活速率增快；而Pio可以有效地對(duì)抗Aβ這種作用，降低HVA鈣通道對(duì)電壓的敏感性，減慢激活速率。

2.3Pio對(duì)AD大鼠腦片模型海馬神經(jīng)元HVA鈣通道失活的影響失活曲線反應(yīng)了離子通道失活的速度與難易程度。半失活電壓V1/2反映了離子通道失活對(duì)電壓的敏感性，失活曲線斜率因子k值反應(yīng)了曲線下降的速率。對(duì)失活曲線擬合后結(jié)果分析表明，模型組失活曲線較對(duì)照組明顯右移，Pio組失活曲線較模型組左移，見圖3A；與對(duì)照比較，模型組V1/2變大(P<0.05)，k值變小(P<0.05);與模型組比較，Pio組V1/2變小(P<0.05)，k值增大(P<0.05)，見圖3B、C。這些結(jié)果表明，Aβ降低了HVA鈣通道失活對(duì)電壓的敏感性而使通道不易失活，且失活速率減慢；Pio可以增加HVA鈣通道失活對(duì)電壓的敏感性而使通道更易失活，且失活速率增加。

2.4Pio對(duì)AD大鼠腦片模型PKA蛋白表達(dá)水平的影響因?yàn)镻KA參與了Aβ導(dǎo)致的鈣通道磷酸化及鈣通道異常開放[10]，從而引起細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平增加。所以本實(shí)驗(yàn)觀察了Pio干預(yù)后AD模型大鼠腦片PKA蛋白表達(dá)水平。免疫組化染色結(jié)果表明，與對(duì)照組比較，模型組大鼠腦片海馬CA1區(qū)PKA蛋白表達(dá)水平增加(P<0.05)；與模型組比較，Pio組大鼠腦片海馬CA1區(qū)PKA蛋白表達(dá)水平下降(P<0.05)，見圖4。

圖2Pio干預(yù)后AD大鼠腦片模型海馬神經(jīng)元HVA鈣通道激活變化

Figure 2Activation characteristics of HVA calcium channels in hippocampal neurons in brain slices in different groups

圖3Pio干預(yù)后AD模型海馬神經(jīng)元HVA鈣通道失活變化情況

Figure 3Inactivation characteristics of HVA calcium channels in hippocampal neurons in brain slices in different groups

圖4各組大鼠腦片海馬CA1區(qū)PKA蛋白表達(dá)

Figure 4Expression of PKA in area CA1 of hippocampus in brain slices in different groups

3討論

目前一些臨床或?qū)嶒?yàn)研究將PPARγ激動(dòng)劑TZDs用于AD治療研究，并取得了一定進(jìn)展，如降低AD動(dòng)物模型腦內(nèi)Aβ水平[1-5]，改善AD患者或動(dòng)物模型的學(xué)習(xí)記憶能力[2,6]等。PPARγ為配體激活的核轉(zhuǎn)錄因子，被配體激活后可以與靶基因啟動(dòng)子上特異性DNA反應(yīng)元件(peroxisome proliferator responsive element，PPRE)結(jié)合，從而調(diào)控目的基因的表達(dá)[5]，如PPARγ可以通過(guò)與Aβ起始生成關(guān)鍵酶β分泌酶1(β-amyloid cleavage enzyme 1, BACE1)啟動(dòng)子中PPRE結(jié)合從而抑制其表達(dá)，影響Aβ生成[4,12]；PPARγ還可與Aβ降解酶--胰島素降解酶(Insulin-degrading enzyme, IDE)啟動(dòng)子中PPRE結(jié)合調(diào)控IDE基因的轉(zhuǎn)錄，上調(diào)IDE蛋白表達(dá)[13]，從而促進(jìn)Aβ降解等。上述研究結(jié)果揭示了TZDs對(duì)AD神經(jīng)保護(hù)作用的部分機(jī)制。

研究表明，細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載是AD病理變化之一。細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平紊亂可以對(duì)下游一系列的信號(hào)途徑產(chǎn)生異常作用，包括神經(jīng)元凋亡、突觸結(jié)構(gòu)超微結(jié)構(gòu)損傷、突觸可塑性改變、神經(jīng)元代謝異常、酶系統(tǒng)的激活、信息傳遞異常等[14-16]，與AD老年斑形成、早老素突變、tau纏結(jié)和突觸功能障礙相關(guān)[17]。鈣離子穩(wěn)態(tài)失衡還可以影響膽堿能系統(tǒng)紊亂，影響學(xué)習(xí)記憶功能[17]。研究表明，AD神經(jīng)元內(nèi)鈣離子異常與AD核心病理產(chǎn)物Aβ也密切相關(guān)，Aβ可以通過(guò)MAPK途徑促進(jìn)培養(yǎng)的皮層神經(jīng)元L型鈣離子通道的磷酸化，從而導(dǎo)致L型鈣離子通道激活，鈣離子的內(nèi)流增加[18]；Aβ還可在神經(jīng)元細(xì)胞膜上形成新的通道，從而促進(jìn)鈣離子的內(nèi)流[7-9]。另外，也有實(shí)驗(yàn)證實(shí)PKA抑制劑H-89可以抑制Aβ對(duì)神經(jīng)元HVA鈣通道電流的增加作用[10]，這表明PKA也參與了Aβ對(duì)神經(jīng)元HVA鈣通道開放的促進(jìn)作用。PKA是細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中關(guān)鍵的物質(zhì)，由兩個(gè)調(diào)節(jié)亞單位和兩個(gè)催化亞單位組成，當(dāng)PKA被激活后，調(diào)節(jié)亞單位與催化亞單位分離，游離的催化亞單位在Mg2+和ATP的參與下，使通道蛋白絲氨酸和蘇氨酸磷酸化[19]，改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象和功能，最終控制通道的開關(guān)[20,21]。

本實(shí)驗(yàn)證實(shí)，Pio可以抑制Aβ致AD大鼠腦片模型中海馬神經(jīng)元HVA鈣通道介導(dǎo)的電流，降低通道激活對(duì)電壓的敏感性，增加通道失活對(duì)電壓的敏感性，從而降低細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平。鑒于已有實(shí)驗(yàn)證實(shí)PKA參與了Aβ對(duì)神經(jīng)元HVA鈣通道的開放作用，本實(shí)驗(yàn)觀察了Pio干預(yù)后AD大鼠腦片模型中PKA的表達(dá)情況，結(jié)果證實(shí)PKA蛋白表達(dá)水平降低，這表明Pio可能通過(guò)抑制PKA表達(dá)途徑抑制Aβ致AD大鼠腦片模型海馬神經(jīng)元 HVA鈣通道開放。但是關(guān)于Pio是如何影響PKA蛋白表達(dá)還需要進(jìn)一步證實(shí)。

鈣離子通道分為電壓門控鈣離子通道(voltage-gated Ca2+channel, VGCC)、受體依賴性鈣離子通道、第二信使激活的鈣離子通道、機(jī)械性鈣離子通道等，其中研究最多的是VGCC。VGCC根據(jù)對(duì)電壓的依賴性分為高電壓激活(HVA)鈣通道和低電壓激活(LVA)鈣通道。HVA鈣通道包括L型、N型、P型、Q型等亞型，LVA鈣通道主要為T型鈣通道。本實(shí)驗(yàn)中僅觀察了Aβ及Pio對(duì)HVA鈣通道電流的影響，未進(jìn)一步觀察對(duì)各亞型的影響，未來(lái)可進(jìn)行此方面的研究。

4結(jié)論

本研究證實(shí)，Pio可以通過(guò)抑制PKA表達(dá)途徑抑制Aβ所致AD大鼠腦片模型中海馬神經(jīng)元HVA鈣通道電流，降低HVA鈣通道激活對(duì)電壓的敏感性，使通道不易激活，增加通道失活對(duì)電壓的敏感性，使離子通道容易失活，從而減少細(xì)胞內(nèi)鈣離子內(nèi)流，對(duì)抗Aβ神經(jīng)毒性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Luo DZ, Hou XY, Hou L,etal. Effect of pioglitazone on altered expression of A beta metabolism-associated molecules in the brain of fructose-drinking rats, a rodent model of insulin resistance [J]. European Journal of Pharmacology, 2011, 664(1～3): 14-19.

[2]Escribano L, Simon AM, Gimeno E,etal. Rosiglitazone rescues memory Impairment in Alzheimer′s transgenic mice: mechanisms involving a reduced amyloid and tau pathology [J]. Neuropsychopharmacology, 2010, 35(7): 1593-1604.

[3]Heneka MT, Sastre M, Dumitrescu-Ozimek L,etal. Acute treatment with the PPAR gamma agonist pioglitazone and ibuprofen reduces glial inflammation and A beta 1-42 levels in APPV717I transgenic mice [J]. Brain, 2005, 128: 1442-1453.

[4]Sastre M, Dewachter I, Landreth GE,etal. Nonsteroidal anti-inflammatory drugs and peroxisome proliferator-activated receptor-gamma agonists modulate immunostimulated processing of amyloid precursor protein through regulation of beta-secretase [J]. Journal of Neuroscience, 2003, 23(30): 9796-9804.

[5]Moon JH, Kim HJ, Yang AH,etal. The effect of rosiglitazone on LRP1 expression and amyloid beta uptake in human brain microvascular endothelial cells: a possible role of a low-dose thiazolidinedione for dementia treatment [J]. International Journal of Neuropsychopharmacology, 2012, 15(1): 135-142.

[6]Watson GS, Craft S. The role of insulin resistance in the pathogenesis of Alzheimer′s disease - Implications for treatment [J]. CNS Drugs, 2003, 17(1): 27-45.

[7]Dante S, Hauss T, Dencher NA. beta-amyloid 25 to 35 is intercalated in anionic and zwitterionic lipid membranes to different extents [J]. Biophysical Journal, 2002, 83(5): 2610-2616.

[8]Qi JS, Qiao JT. Amyloid beta-protein fragment 31-35 forms ion channels in membrane patches excised from rat hippocampal neurons [J]. Neuroscience, 2001, 105(4): 845-852.

[9]Arvanitakis Z, Wilson RS, Bienias JL,etal. Diabetes mellitus and risk of Alzheimer disease and decline in cognitive function [J]. Archives of Neurology, 2004, 61(5): 661-666.

[10] Jurgen H, Lei C, ChangJin LIU,etal. Action of beta-amyloid peptide1-40 on IHVA and its modulation by ginkgolide B [J]. Acta Physiologica Sinica, 2006, 58(1): 14-20.

[11] 金英, 張智娟, 劉婉珠, 等. 吡格列酮對(duì)淀粉樣β蛋白片段25-35致大腦皮質(zhì)神經(jīng)元損傷的保護(hù)作用[J]. 中國(guó)藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志, 2011,(1): 34-39.

[12] Selkoe DJ. Alzheimer′s disease: Genes, proteins, and therapy[J]. Physiological Reviews, 2001, 81(2): 741-766.

[13] Du J, Zhang L, Liu SB,etal. PPAR gamma transcriptionally regulates the expression of insulin-degrading enzyme in primary neurons [J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2009, 383(4): 485-490.

[14] 江紅, 羅易寧, 史庭慧. 尼莫地平對(duì)阿爾茨海默病患者認(rèn)知功能的影響[J]. 藥物流行病學(xué)雜志, 2007,(6):846-849.

[15] Lin H, Bhatia R, Lal R. Amyloid beta protein forms ion channels: implications for Alzheimer′s disease pathophysiology [J]. Faseb Journal, 2002, 16(7):2433-2444.

[16] 徐曉虹. 鈣離子對(duì)學(xué)習(xí)記憶的影響[J]. 浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2002,(4):398-402.

[17] 林如意, 鄧天翔, 張俊芳, 等. Ca2+失調(diào)與阿爾茨海默病發(fā)生發(fā)展關(guān)系的研究進(jìn)展[J]. 生命科學(xué), 2012,(3): 297-303.

[18] Ekinci FJ, Malik KU, Shea TB. Activation of the L voltage-sensitive calcium channel by mitogen-activated protein(MAP) kinase following exposure of neuronal cells to beta-amyloid - Map kinase mediates beta-amyloid-induced neurodegeneration [J]. Journal of Biological Chemistry, 1999, 274(42): 30322-30327.

[19] Kamp TJ, Hell JW. Regulation of cardiac L-type calcium channels by protein kinase A and protein kinase C [J]. Circulation Research, 2000, 87(12): 1095-1102.

[20] Hosey MM, Chien AJ, Puri TS. Structure and regulation of L-type calcium channels - A current assessment of the properties and roles of channel subunits [J]. Trends in Cardiovascular Medicine, 1996, 6(8): 265-273.

[21] McDonald TF, Pelzer S, Trautwein W,etal. Regulation and modulation of calcium channels in cardiac, skeletal, and smooth-muscle cells [J]. Physiological Reviews, 1994, 74(2): 365-507.

Pioglitazone inhibits HVA calcium channel currents via PKA in hippocampal neurons in rat brain slice model of AD

QUAN Qiankun, LI Xi, YUAN Haifeng,et al

(1.DepartmentofGeriatrics,TheSecondAffiliatedHospitalofXi’anJiaotongUniversity,Xi’an710004,China; 2.DepartmentofEncephalopathy,TheSecondAffiliatedHospitalofXi’anJiaotongUniversity,Xi’an710004,China; 3.ExaminationCenter,XijingHospital,TheFourthMedicalUniversityofPLA,Xi’an700032,China)

【Abstract】ObjectiveTo examine whether PPARγ agonist pioglitazone inhibits the high-voltage-activated calcium currents (ICa,HVA) via protein kinase A (PKA) in hippocampal neurons in rat brain slice model of AD. MethodsAn experimental Alzheimer disease (AD) model was prepared by exposure of rat brain slices to Aβ25-35. After treatment with pioglitazone, the ICa, HVA elicited in hippocampal neurons in these rat brain slices was recorded by whole-cell patch clamp to analyze the changes in the peak current density, Ⅰ～Ⅴ curve, activation-V curve, and inactivation-V curve. The expression of PKA protein in these slices was detected by immunohistochemistry staining. ResultsExposure of rat brain slices to Aβ led to increase in ICa, HVA, enhance the voltage sensitivity of channel activation, reduce the voltage sensitivity of channel inactivation and increase PKA protein level in hippocampal neurons in rat brain slice model of AD. Pioglitazone treatment significantly inhibited these changes. ConclusionPioglitazone can inhibit HVA calcium channel currents via PKA in hippocampal neurons in rat brain slice model of AD.

【Key words】Alzheimer disease; PPARγ agonist; High-voltage-activated calcium current; Protein kinase A

基金項(xiàng)目：陜西省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目[2007K16-07(5)]； 西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院院重點(diǎn)基金項(xiàng)目[YJ(ZD)201517]

通訊作者：李璽，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：阿爾茨海默病臨床與基礎(chǔ)研究，E-mail: lixi2100@163.com

【中圖分類號(hào)】R-33

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

doi：10.3969/j.issn.1672-3511.2016.06.009

(收稿日期：2016-01-15； 編輯： 母存培)