塔斯马尼亚大学：非损伤微测技术发现Cu诱导神经元排K⁺ 为发现Cu和Aβ相作诱导神经退行性变化提供证据

基本信息

主题：非损伤微测技术发现Cu诱导神经元排K⁺ 为发现Cu和Aβ相作诱导神经退行性变化提供证据

期刊：Experimental Neurology

标题：Redox-active Cu(II)-Aβ causes substantial changes in axonal integrity in cultured cortical neurons in an oxidative-stress dependent manner

作者：塔斯马尼亚大学Roger S. Chung、Claire Howells

检测离子/分子指标

K⁺

检测样品

大鼠皮层神经元

中文摘要（谷歌机翻）
β-淀粉样蛋白（Aβ）肽包含表征阿尔茨海默氏病（AD）的淀粉样蛋白斑，并被认为对疾病的发病机理有重大贡献。AD大脑中的氧化应激升高，并且有大量证据表明Aβ和氧化还原活性铜之间的相互作用是导致AD氧化应激的主要因素。这项研究的主要发现是，具有氧化还原活性的Cu(II)–Aβ在长期的神经元培养物中引起明显的轴突病理，包括轴突断裂和过磷酸化tau免疫反应性轴突肿胀的形成。值得注意的是，表达MAP-2的树突过程在很大程度上不受Cu(II)–Aβ处理的影响。这些营养不良的轴突表现类似于AD脑的某些神经炎性病理学特征。本研究表明，Cu(II)–Aβ通过自由基的产生和随后K⁺从神经元的外排直接导致轴突内肿胀的形成。总之，本研究报道氧化还原活性的Cu(II)–Aβ可以诱导成熟神经元发生实质性的神经退行性变化，并且可能在AD的缓慢进展中起重要作用。

离子/分子流实验处理方法
40 μM Cu(II)–Aβ实时处理

离子/分子流实验结果

研究使用高度敏感的非损伤微测技术来评估Cu(II)-Aβ_1-40对培养的皮层神经元K⁺离子流速的影响（图1）。研究发现，Cu(II)-Aβ_1-40引起K⁺大量外排（图1）。但是Aβ_1-40单独对K⁺流速没有影响（结果未显示）。为了确定Cu(II)-Aβ诱导的K⁺外流对皮层神经元的重要性，研究评估了K⁺通道抑制剂4-氨基吡啶（4-AP）是否可以阻断Cu(II)-Aβ诱导的细胞骨架破坏。结果发现，4-AP（2 mM）几乎完全阻断了Cu(II)-Aβ诱导的轴内肿胀的形成。