论文摘要
背景：白细胞介素-2（Interleukin-2，IL-2）是一种单链糖蛋白，能促进T淋巴细胞的增殖和分化，所以又称T细胞生长因子，它是机体细胞免疫作用的核心物质。近十余年来发现IL-2不仅是重要的免疫调节因子，对中枢神经系统也有重要的调节作用。IL-2效应、IL-2样活性、IL-2样分子、IL-2结合位点和IL-2受体蛋白相继在中枢神经系统（CNS）中被发现。研究表明IL-2在脑中主要存在于海马、下丘脑、小脑、前额皮层、纹状体、膈以及蓝斑等脑区。体内和体外实验证实了IL-2在CNS内具有如下作用：影响海马神经元的生长和存活，刺激少突胶质细胞的增殖和成熟，刺激递质和激素的释放，影响生物电活动和行为以及下丘脑-垂体轴的神经内分泌作用。也有实验证实IL-2具有中枢镇痛作用。关于IL-2对神经元存活和形态的研究目前尚无定论。一些实验室的研究显示：在海马神经元高密度（1×105／cm2）培养条件下，IL-2对海马神经元的存活具有促进作用；但在低密度（5×103／cm2）培养条件下，IL-2对海马神经元的存活没有明显影响。在形态上IL-2能促进海马神经元的延伸和分支。另有研究显示：IL-2是中枢神经系统中抑制神经元存活的因子，IL-2作用三天后海马神经元的形态发生明显变化，出现胞体膨胀、空泡等损伤现象。一些体内实验也证明IL-2对神经元具有神经毒性作用。所以IL-2对神经元存活的影响仍是个有争议的问题，本实验探讨了IL-2对皮层神经元的作用，进一步验证了IL-2对皮层神经元存活的影响。另外，IL-2对皮层神经元形态的影响尚未见详细报道，研究形态的变化，有助于进一步了解神经突起和突触的产生机制。目的：1．观察IL-2对皮层神经元存活的作用。2．探讨IL-2对神经元存活的作用是否具有时间依赖性和浓度依赖性。3．探讨IL-2对发育中皮层神经元形态的影响。方法：1．对神经元存活作用的观察：按常规方法原代培养新生大鼠皮层神经元，神经元培养第10天用于实验，做如下处理：加入不同浓度的IL-2（1ng／ml，10ng／ml，100ng／ml）作用24h和加入10ng／ml IL-2作用不同时间（12h，24h，48h），加药结束前4小时加入MTF，4小时后加DMSO溶解结晶，酶标仪检测OD值。2．对皮层神经元形态影响的观察：培养神经元4天后用Lipofectamine 2000转染GFP-actin质粒，10ng／ml IL-2作用48小时后，荧光显微镜下观察IL-2对神经元形态的作用，数据和图像处理运用Excel 2003和Metamorph软件。结果：1．细胞低密度培养时（密度为1×104／cm2），IL-2对皮层神经元的存活没有明显影响，IL-2作用24小时后，MTT结果显示：OD值从0.30±0.02变化到0.31±0.05（P＞0.05）；细胞在高密度培养时（密度为1×105／cm2），IL-2能明显提高细胞的存活，IL-2作用后，OD值从0.46±0.04升至0.61±0.03（P＜0.05）。2．IL-2对神经元存活作用具有时间依赖性和浓度依赖性，IL-2作用12小时后，对神经元的存活作用没有明显的变化；24小时后，有明显的促进存活作用，48小时后，促进作用仍然明显。并且IL-2对神经元的作用，在1.0-100 ng／ml浓度范围内，浓度越高，作用越强。3．IL-2对皮层神经元形态影响：细胞在低密度培养条件下，IL-2可以对神经元形态产生影响，IL-2能够延伸最长神经突的长度，神经突的长度从184.4±15.0（μm）延长到250.3±17.2（μm）（P＜0.05），但是对于胞体和最长神经突上的分支数目影响不明显。结论：细胞在低密度培养条件下，IL-2对皮层神经元的存活没有明显的作用；但是在高密度培养条件下，IL-2能够明显提高神经元的存活，在这种培养条件下，神经元和胶质细胞以及神经元和神经元之间的联系增多，提示IL-2可能通过间接方式影响神经元的存活，即通过刺激神经元或者胶质细胞释放一些营养因子而产生作用。形态上，细胞在低密度培养条件下，IL-2能够皮层神经元促进最长神经突的延伸，而对于胞体和最长神经突上的分支数目影响不明显。由于细胞密度低，神经元和胶质细胞之间以及神经元与神经元之间的联系有限，所以IL-2对神经元形态的影响可能是直接作用的方式。IL-2对神经突延伸和分支的不同影响，也可以说明皮层神经元的延伸和分支是由不同机制控制的。