2 结果
2.1 肌苷调节RGC轴突生长 AF-1是视神经胶质细胞分泌的一种小分子量轴突生长因子,能诱导RGC轴突显著生长,L-15培养液则无此作用[1,2]。以这两种因素分别作为阳性与阴性对照,我们发现肌苷有刺激RGC轴突生长的作用,经多次试验,发现其有效半量浓度(E-50)是10~15μmol/L,25~50μmol/L达最大活性,相当于AF-1活性60%。肌苷代谢产物Hypoxanthine,5’-IMP,除5’-IMP在100μmol/L有较低活性(较肌苷10μmol/L活性还低)外,其余均无刺激轴突生长的作用(图1)。
**P<0.01 ***P<0.001
1 嘌呤对RGC轴突生长的影响
Fig.1 RGC regenerate axons in response to purines
Aden (adenosine),Ino (inosine),Hypo (hypoxanthine),5’-IMP
(5’-inosine monophosphate)
***P<0.001
2 腺苷脱氨后刺激轴突生长
Fig.2 Adenosine,hydrolyzed via ADA,stimulates outgrowth
ADA(adenosine deaminase)0.4U/ml and DCF(deoxycoformycin)10μmol/L 腺苷也有刺激轴突生长的作用(E50=10~15μmol/L),50~100μmol/L达最大活性,相当于AF-1活性60%(图1)。腺苷在ADA作用下,水解脱氨生成肌苷。应用ADA抑制剂DCF(10μmol/L)抑制ADA活性,使腺苷不能脱氨,可看到腺苷(100μmol/L)不仅显著抑制轴突生长,还降低细胞存活率(P<0.001)。外源性ADA(0.4U/ml)对腺苷引起的轴突生长及细胞存活率均无影响(图2)。提示腺苷刺激轴突生长的作用有赖于腺苷水解脱氨。
2.2 肌苷刺激GAP-43表达增强 已知GAP-43是与神经生长相关的一种膜磷脂蛋白。应用GAP-43多克隆抗体技术,依肌苷,AF-1,L-15培养液各组对GAP-43荧光染色的强度分3组(无反应、中度染色、高度染色),结果显示AF-1,肌苷两组高度染色细胞数较阴性对照L-15组分别增加高达8倍、5.5倍,而3组均显示轴突长度与染色强度一致。提示肌苷促进GAP-43表达增强。
2.3 肌苷与6-TG竞争性调节轴突生长 6-TG是嘌呤同类物,在PC-12细胞,已经发现6-TG阻断神经生长因子(nerve growth factor,NGF)引起的轴突生长,但不影响存活率。我们发现10μmol/L6-TG可完全阻断AF-1引起的RGC轴突生长,不影响细胞存活;阻断25μmol/L肌苷作用的50%,对100μmol/L肌苷无抑制作用。令人惊奇的是,100μmol/L肌苷可完全扭转10μmol/L6-TG对AF-1的抑制作用,恢复AF-1活性至其原有高度,且扭转后达到的活性高度显著高于100μmol/L肌苷本身的活性高度。提示肌苷与6-TG之间可能竞争性通过某个同样的途径而影响轴突生长。
2.4 肌苷可能通过的细胞内信息传递通路 进一步对引起CNS神经元轴突生长的细胞内信息传递通路进行研究,发现在离体RGC,有丝分裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase kinase,MAPKK)抑制剂—PD,磷脂酰肌醇激酶(phosphatidylinositol 3’ kinase,PI3K)抑制剂—LY,若分别使用,两者均可抑制肌苷刺激轴突生长活性50%,两者结合,则抑制肌苷活性100%。PD或LY单独使用均不对AF-1有影响,两者结合,也只有部分抑制作用。PD,LY均不影响存活率。
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