海马神经元钙离子通道的进展

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中国老年学杂志 2012 年 2 月第经元的存活和发育依赖经 VDCC 中低水平的 Ca2 + 流入。神经元培养细胞后期，VDCC 和 NMDA 受体电流仍持续增加，从而引起神经元在兴奋过程中大 量 Ca2 + 流入，过度的 Ca2 + 流入对神经元会产生毒性，导致存活 率明显下降。表明 VDCC 和 NMDA 受体数量的持续增加与神 经元存活率的减少有密切关系。
2. 2 钙通道影响海马神经元的发育 L 型钙通道在神经发育 过程中具有重要作用，例如： L 型钙通道在调控神经锥体生长、 神经元的迁移、轴突和树突的延伸、突触可塑性等方面具有重 要作用。随着海马神 经 元 的 发 育，其 离 子 通 道 也 逐 渐 发 育 成 熟，这与海马神经元的离子通道表达有关。Gage 等在培养的大 鼠胚胎 E16 d 的胚胎干细胞（ HPCs） 上记录到了电压依赖性钙 电流，并且有报道电压依赖性钙通道参与了 HPCs 向神经元分 化的调控〔4〕。冯锦丽等〔5〕用 细 胞 免 疫 荧 光 和 免 疫 印 迹 的 方 法 研究显 示，海 马 神 经 前 体 细 胞 （ HPCs ） 表 达 L 型 钙 通 道 的 Cav1. 2 a1C 和 Cav1. 3 a1D 亚单位，共聚焦钙成像证明了功能 性 L 型钙通道的存在，并且利用全细胞膜片钳技术记录到了 L 型钙电流。以上结果表明成年 Wistar 大鼠的海马 HPCs 可表达 功能性的 L 型钙通道。L 型钙通道可能在成年 HPCs 的分裂增 殖、迁移或分化中发挥作用。L 型钙通道的激活可以直接调控 一些对神经元的功能和存活必需且重要的基因的表达，如 cFos，脑源性神经营养因子（ BDNF） 和 Bel-2 等。
海马功能的完整不仅依赖于结构的完整，同时也依赖于各 种神经递质的参与及其质和量的正常。钙离子水平的异常将 导致细胞功能障碍，甚至死亡。海马神经元上的钙通道与海马 功能的发挥也有密切关系。L 型钙通道参与神经系统的多种 重要生理功能，包 括 长 时 程 增 强 和 抑 制、学 习 和 记 忆 等，而 海 马是实现这些功能的主要脑区。海马不同亚区表达不同的钙 通道亚单位，在将胞外电信号传递到胞内转化为化学信号时发 挥鉴别器的作用，进而调控各种神经功能。不同的电压依赖性 钙通道在不同的脑区甚至在同一神经元内均存在不同的分布 特征。因此，不同亚型的钙通道可能参与神经元上不同部位的 钙内流，进而介导不同的钙相关信号的传导。
通讯作者： 周 敏（ 1962-） ，女，副教授，主要从事中药药理学研究。 第一作者： 崔 越（ 1989-） ，女，本科在读，主要从事中药药理学研究。
（ VDCCS） 的开关来控制不同功能。电生理学和药理学的研究 将 VDCCS 分成 T 型、L 型、N 型、P 型、Q 型和 R 型等多种亚型。 这些通道亚型是由几种不同的亚单位组成： 包括 α1 亚单位、β 亚单位和 α2 δ 亚单位。L 型电压敏感性钙通道在海马锥体神 经元的树突和胞体中都特别集中，该 L 型钙通道的电流占细胞 总体钙电流的 30% ～ 50% 。神经元胞体膜上 L 型钙通道是最 重要的 VDCCS，L 型钙通道不仅在调节胞质内 Ca2 + 的水平中发 挥重要作用，而且还能将钙调信号传至细胞核〔1〕。
适当的胞内钙水平对神经元的存活非常重要，阿尔茨海默 病（ AD） 中选择性的神经细胞死亡是胞内钙稳态失调的结果， 即 L-VSCCs 的表达和功能性的改变。L-VSCCs 在 AD 小脑中是 没有改变的，而在 AD 海马中保留的神经元 L-VSCCs 表达增 加，过多的 L-VSCCs 介导钙流入增多可能使 AD 神经元更易受 损。考虑到 CA1 中广泛的细胞损伤伴随 L-VSCCs 增长，推测 CA1 区神经细胞可能没有足够的胞内 Ca2 + 保护机制。
现从海马神经元的基本离子通道、钙离子通道与海马神经 元的存活和发育、药物干预对海马神经元的影响、海马神经元 与记忆的关系等方面就有关海马神经元钙离子通道研究的新 进展做一综述。
1 海马神经元的基本钙离子通道 神经元上的离子通道对神经元基本形态的维持，以及神经
元各种功能的发挥具有重要意义，各种离子通道是神经元膜表 面的重要功能单位。海马上的离子通道包括钾，钠，钙通道等。 钙通道在其中 扮 演 重 要 角 色，神 经 元 通 过 电 压 依 从 性 钙 通 道
2 钙离子通道对海马神经元的存活和发育的影响
2. 1 钙通道介导的钙电流水平影响海马神经元的存活 研究 表明，海马神经元的存活依赖经电压门控性钙通道（ VDCC） 中 低水平的 Ca2 + 的流入，离子通道的数量或功能变化可能影响神 经元的存活，在培养的海马神经元上，给予 L 型钙通道特异性 阻断剂可直接诱导神经元死亡，而给予激动剂 Bay K 8644 则可 对神经元起到保护作用。LI 等〔2〕在研究 L 型钙通道在脑缺血 后海马神经元迟发性死亡中的作用中观察到，神经元的存活可 能依赖于适当的细胞内“钙调定点”。细胞可能有三种不同的 Ca2 + 水平： ① 低 Ca2 + 水 平，神 经 元 凋 亡 的 危 险 性 高； ② 中 等 Ca2 + 水平，神经元易于存活； ③具有细胞毒性的高 Ca2 + 水平， 易于诱导神经元坏死。结果表明 L 型电压依赖性钙通道在神 经元的存活和死亡中有重要作用，提示缺血后晚期 L 型电压依 赖性钙通道活动降低可能是海马 CA1 神经元迟发性死亡的机 制之一。杨胜等〔3〕在研究大鼠海马神经元膜离子通道随培养
海马神经元钙离子通道的研究进展
崔 越 周 敏 周静文 黄子芮 谢远龙 （ 三峡大学医学院，湖北 宜昌 443002）
〔关键词〕 海马； 钙离子通道 〔中图分类号〕 R338. 8 〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1005-9202（ 2012） 03-0643-03； doi： 10. 3969 / j. issn. 1005-9202. 2012. 03. 106