Исследование изменений [АТФ] в цитозоле индивидуальных нейронов при развитии глутамат-индуцированной дизрегуляции кальциевого гомеостаза

Аннотация

Впервые проведен одновременный мониторинг изменений концентрации АТФ в цитозоле ([ATP]с), внутриклеточной концентрации свободного Ca²⁺ ([Ca²⁺]_i) и рН в цитозоле (рН_с) в индивидуальных культивируемых нейронах при токсических воздействиях глутамата (Glu). Для этого в нейронах из гиппокампа 1–2-дневных крыс экспрессировали АТФ-сенсор АТ1.03, связывание которого с АТФ увеличивает эффективность резонансного переноса энергии (FRET) между синим флуоресцентным белком (донором энергии) и желто-зеленым флуоресцентным белком (акцептором энергии). Возбуждение флуоресценции белка-акцептора позволило отслеживать изменения цитозольного рН (рН_с). Для регистрации [Ca²⁺]_i клетки нагружали низкоаффинными флуоресцентными Ca²⁺ индикаторами Fura-FF или X-rhod-FF. Показано, что Glu (20 мкМ, 10 мкМ глицина, 0 Mg²⁺) вызывает быстрое закисление цитозоля и снижение [ATP]с. Между скоростью снижения [ATP]с и латентным периодом развития индуцированной глутаматом отсроченной кальциевой дизрегуляции (ОКД) существует примерно линейная зависимость (r² = 0,56), при которой большей скорости падения [ATP]с соответствует более короткий латентный период ОКД. ОКД начиналась при снижении [ATP]с до ~16%. В фазе высокого [Ca²⁺]_i плато [ATP]с опускалась до ~10% относительно уровня в покоящихся нейронах (100%). При действии глутамата в присутствии оубаина (0,5мМ) снижение [ATP]с в фазе высокого [Ca²⁺]_i плато составило лишь ~37%. Данные об изменениях [ATP]с, [Ca²⁺]_i, ΔΨ_m и рНс в бескальциевом или безнатриевом буферах, а также в присутствии ингибитора Na+/K+-АТФазы оубаина (0,5 мМ) позволили предположить, что одним из пусковых факторов ОКД, помимо увеличения протонной проводимости и падения [ATP]с, является реверсия Na⁺/Ca²⁺-обмена плазматической мембраны нейронов.

Текст статьи

Пожалуйста, введите код, чтобы получить PDF файл с полным текстом статьи: