CaMKⅡγ和CaMKⅡδ通过PI3K/Akt/Erk信号通路减轻小鼠神经元缺血再灌注损伤

摘要

目的 观察钙/钙调蛋白依赖性激酶Ⅱ（CaMKⅡ）的同工型CaMKⅡγ和CaMKⅡδ对鼠神经元细胞缺血缺氧再灌注损伤的影响，并探究其作用机制。方法 分离胚胎期第18天胎鼠大脑用于提取原代神经元，在5%CO2、37℃条件下培养，分为常规培养的对照组、空白对照组（si-NT）、CaMKⅡγ敲除组（si-CAMK2G）和CaMKⅡδ敲除组（si-CAMK2D）。研究组神经元转染处理后，更换为无糖培养基，并将其置于缺氧环境中模拟氧糖剥夺（OGD/R）条件，持续1 h，随后复原标准培养环境。通过对神经元裂解物行免疫蛋白印迹检测磷脂酰肌醇-3-激酶/细胞外信号调节激酶（PI3K/Akt/Erk）信号通路构件的表达量，并建立小鼠大脑中动脉闭塞（MCAO）模型，通过对比假手术组（Sham）(n=25)和MCAO组（n=25）PI3K/Akt/Erk信号通路表达来进行验证。结果si-CAMK2G组的胎鼠神经元细胞在OGD/R 12、24、48、72 h的生存率明显低于si-NT组（P<0.01或0.001），并可逆转OGD/R介导的胎鼠神经元细胞CaMKⅡγ表达上调。si-CAMK2G组和si-CAMK2D组与si-NT组相比，PI3K/Akt/Erk信号通路表达受到明显抑制（P<0.01）。在MCAO模型中，MCAO组小鼠脑CaMKⅡδ和CaMKⅡγ的表达显著增加并激活了PI3K/Akt/Erk信号通路，CaMKⅡδ和CaMKⅡγ,Erk、磷酸化Erk、Akt和磷酸化Akt在MCAO造模成功再灌注后24、48、72和96 h的表达显著高于Sham组再灌注24 h(P<0.05,0.01或0.0001)。结论 CaMKⅡγ和CaMKⅡδ在神经元细胞发生缺血缺氧损伤时的神经保护作用可能是通过PI3K/Akt/Erk信号通路介导的。

关键词

脑缺血再灌注损伤 / 钙/钙调蛋白依赖性激酶Ⅱ / 神经保护 / 磷脂酰肌醇-3-激酶 / 细胞外信号调节激酶 / 信号通路

基金资助

广东省自然科学基金（2019A1515011190）; 广东省高等教育教学改革项目