（一作供稿）山西医大祁金顺：NMT证实抗T2DM药物维持钙稳态缓解Aβ毒性 | NMT活体脑片创新科研平台

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

 

 

 

 

 

文章简介

（感谢本文一作李甜博士供稿）

 

       阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是一种严重威胁人类健康的进行性神经退行性疾病，目前为止仍然缺乏有效的治疗方法。最新研究表明，2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus, T2DM）是AD发生的一个重要危险因素，T2DM的治疗药物对AD也显示出一定的神经保护效应。脑内β-淀粉样蛋白（amyloid-β protein, Aβ）的沉积是AD的一个重要病理特征。现有证据表明，细胞内Ca²⁺超载是Aβ产生细胞毒性作用的重要机制。同时，Ca²⁺作为细胞内第二信使在多种生命活动中扮演着重要的信号转导作用。因此，快速、准确检测神经元跨膜Ca²⁺流的动态变化，不仅可以帮助了解细胞维持Ca²⁺稳态和正常功能活动的机理，也有助于揭示AD以及其他与Ca²⁺信号扰乱相关疾病的发生机制。

      非损伤微测技术（non-invasive micro-test technology, NMT）是近年发展起来的一种以非接触方式直接获取离子跨膜净流速的最新技术手段。NMT的最大特点在于检测时不接触组织，对细胞不构成任何损伤，故可长时间用于Ca²⁺跨膜净流速的实时动态测量。同时，通过改变传感器尖端的口径和适当调整传感器与标本的距离，NMT技术可在一定程度上提高空间分辨率。本研究中我们利用NMT，研究了一种新型的抗T2DM药物GLP-1/GIP/Gcg三受体激动剂（Triagonist）对3xTg-AD小鼠海马离体脑片神经元Ca²⁺跨膜流动的影响。

 

活体脑片检测

 

      研究发现急性给予谷氨酸（10 μM）可诱发各组小鼠海马CA1区神经元的持续跨膜Ca²⁺内流。值得注意的是，与WT小鼠相比，3xTg-AD小鼠在5 min内的内向跨膜Ca²⁺流显著降低，而经Triagonist治疗后，3xTg-AD小鼠的内向跨膜 Ca²⁺流接近对照水平。

 

单细胞神经元Ca²⁺流检测

 

      此外，我们利用低钙人工脑脊液（Artificial cerebrospinal fluid, aCSF）诱发跨膜Ca²⁺的外排，观察到用低钙aCSF替代正常aCSF后，各组小鼠海马CA1区神经元均出现明显的外向跨膜Ca²⁺流。但与WT小鼠相比，3xTg-AD小鼠在5 min内的外向跨膜Ca²⁺流明显减少，而Triagonist显著提高了3xTg-AD小鼠的外向跨膜Ca²⁺流。这些结果表明，Triagonist通过调节3xTg-AD小鼠海马CA1区神经元的跨膜Ca²⁺流，维持了神经元的Ca²⁺稳态，避免了细胞内Ca²⁺超载。

 

 

 

 

 

 

Triagonist对3xTg-AD小鼠海马脑片神经元Ca²⁺跨膜流动的影响

 

 

研究使用平台：NMT活体脑片创新科研平台

期刊：Neuropharmacology

主题：NMT证实抗T2DM药物维持钙稳态缓解Aβ毒性

标题：A GLP-1/GIP/Gcg receptor triagonist improves memory behavior, as well as synaptic transmission, neuronal excitability and Ca²⁺ homeostasis in 3xTg-AD mice

影响因子：4.367

检测指标：Ca²⁺流速

检测样品：小鼠脑片

Ca²⁺流实验处理方法：

7个月大的小鼠分为野生型+盐水，野生型+Triagonist，3xTg+盐水和3xTg+Triagonist。分别用10μM谷氨酸或低[Ca²⁺]aCSF（含0.35 mM Ca²⁺）瞬时处理7个月大的小鼠分为野生型+盐水，野生型+Triagonist，3xTg+盐水和3xTg+Triagonist。分别用10μM谷氨酸或低[Ca²⁺]aCSF（含0.35 mM Ca²⁺）瞬时处理

Ca²⁺流实验测试液成份：
120mM NaCl, 3mM KCl, 1.25mM NaH₂PO₄, 25mM NaHCO₃, 10mM glucose, 2.5mM CaCl₂and 1mM MgCl₂ ，pH 7.4

作者：山西医科大学祁金顺、李甜

 

 

文章链接：

https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2020.108042

 

关键词：非损伤微测技术，Ca²⁺流速，小鼠脑片，阿尔茨海默病，2型糖尿病，生医类