论著
霍明洋, 陈 为, 赵 娜, 孙成彪, 董明鑫, 王 燕, 许 娜, 刘文森
目的 探究γ-银环蛇毒素(γ-BGT)致小鼠呼吸障碍作用及其可能机制。方法 ① 6只雄性昆明小鼠麻醉后行气管插管术,记录呼吸频率,呼吸稳定后iv给予γ-BGT 6 mg·kg-1,出现呼吸频率降低后iv给予尼可刹米12.5 mg·kg-1。采用BL420信号采集与处理系统检测小鼠呼吸频率。② 雄性昆明小鼠随机分为正常对照组 (生理盐水,ip)、γ-BGT 组(6 mg·kg-1,ip)、γ-BGT+尼可刹米组(ip给予 γ-BGT 6 mg·kg-1,当小鼠出现呼吸浅慢和腹式呼吸加强时,ip给予尼可刹米12.5 mg·kg-1)。ELISA法检测延髓组织中谷氨酸(Glu)、γ-氨基丁酸(GABA)含量。Western 印迹法检测延髓组织中谷氨酸脱羧酶65(GAD65)、GAD67蛋白表达水平。③ 体外培养原代小鼠延髓神经元,并分为细胞对照组、γ-BGT 组、氯贝胆碱组、加拉碘铵组、γ-BGT+H-89组、γ-BGT+Y-27632组。γ-BGT 组、氯贝胆碱组、加拉碘铵组分别用γ-BGT40 mg·L-1、氯贝胆碱100 mmol·L-1、加拉碘铵 100 mmol·L-1孵育4 h,γ-BGT+H-89组、γ-BGT+Y-27632组加入γ-BGT 40 mg·L-1预处理4 h后,分别更换蛋白激酶A(PKA)抑制剂 H-89 50 mmol·L-1、Ca2+通道抑制剂Y-27632 50 mmol·L-1继续孵育2 h。ELISA检测原代小鼠延髓神经元内Glu、GABA、环磷酸腺苷(cAMP)含量和钙蛋白酶水平。Western印迹法检测原代小鼠延髓神经元内GAD65、GAD67蛋白表达水平及 PKA磷酸化水平。Fluo-4 荧光探针检测原代小鼠延髓神经元内Ca2+水平。结果 ① 与正常对照组比较,γ-BGT组小鼠呼吸频率显著降低(P<0.05),γ-BGT+尼可刹米组呼吸频率显著回升(P<0.05)。② 与正常对照组比较,γ-BGT组Glu含量显著降低(P<0.05),GABA含量显著升高(P<0.05),Glu/GABA 比值显著降低;GAD65和GAD67蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。与γ-BGT组比较,γ-BGT+尼可刹米组Glu含量显著升高(P<0.05)、GABA含量显著降低(P<0.05),Glu/GABA 比值显著升高;GAD65和GAD67蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。③与细胞对照组比较,γ-BGT组Glu含量显著降低(P<0.05),GABA含量显著升高(P<0.05),Glu/GABA 比值显著降低;GAD65和GAD67蛋白表达水平显著升高(P<0.05);cAMP含量显著升高(P<0.05),PKA磷酸化水平显著升高(P<0.05),Ca2+水平和钙蛋白酶活性显著升高(P<0.05)。与γ-BGT组比较,加拉碘铵组Glu,GABA,Glu/GABA比值和GAD表达水平等方面均呈现相似的变化趋势;γ-BGT+Y-27632组钙蛋白酶活性显著降低(P<0.05),GAD65和GAD67蛋白表达显著降低(P<0.05);γ-BGT+H-89组Ca2+水平和钙蛋白酶活性显著降低(P<0.05)。结论 γ-BGT中毒可导致小鼠呼吸障碍,其机制与γ-BGT通过拮抗延髓神经元M2毒蕈碱乙酰胆碱受体激活cAMP/PKA信号通路,引起细胞内Ca2+水平升高,使GAD表达增加和活性增强,导致延髓Glu和GABA含量失衡有关。