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目的:1,2-二氯乙烷(1,2-dichloroethane,1,2-DCE)系卤代烃类化合物,普遍作为工业上的有机溶剂之一。接触高浓度1,2-DCE极易引起脑损伤,中毒性脑病是1,2-DCE中毒的主要临床表现,其主要病理过程是脑水肿。水通道蛋白(Aquaporins,AQPs)是一组调控水分子及其他小分子进出细胞的跨膜转运蛋白。脑组织中以AQP4表达最为丰富。AQP4广泛分布在星形胶质细胞(Astrocytes,AS)的终足上,其表达水平决定AS对水的通透性。研究资料显示,AQP4的表达增强与脑水肿的发生有关,并且AQP4的表达可能受到N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)/环磷酸腺苷(Cyclic Adenosine monophosphate,cAMP)/cAMP依赖性蛋白激酶(protein kinase A,PKA)信号通路的调控。本研究以AS为研究对象,通过探讨NMDAR/cAMP/PKA信号通路在2-氯乙醇(2-chloroethanol,2-CE)上调AS内AQP4表达中的作用,为揭示亚急性1,2-DCE中毒性脑水肿的机制提供相关的实验参考数据。研究方法:以原代培养的AS为研究对象,经0、7.5、15、30 mmol/L的2-CE暴露12 h后,或用NMDAR抑制剂MK801(10μmmol/L)预处理30 min、PKA抑制剂H89(15μmmol/L)预处理1 h后,再用30 mmol/L 2-CE暴露12 h,收集细胞。分别检测AS内AQP4、NMDAR亚单位NR1和NR2B、钙调素(calmodulin,CaM)、钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaM-dependent protein kinase II,CaMKⅡ)及PKA的mRNA和蛋白表达,并检测AS内钙离子(calcium,Ca2+)浓度、腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)活性及环磷酸腺苷(cyclc adenosine monophosphate,cAMP)含量。结果:1、与对照组相比,30 mmol/L 2-CE暴露组AS中AQP4、NR1和NR2B、CaM、p-CaMKⅡ、p-CREB、PKA的蛋白表达水平显著升高(P<0.05);此外,30 mmol/L 2-CE暴露组的AS中AQP4、NR1、NR2B、CaMKⅡ和CREB的mRNA水平也显著高于对照组(P<0.05)。与对照组相比,15 mmol/L和30 mmol/L 2-CE暴露组的AS中Ca2+浓度、AC活性、cAMP含量均显著升高(P<0.05)。2、NMDAR的非竞争性拮抗剂MK-801预处理组的AS中AQP4的蛋白表达水平及Ca2+浓度显著低于单纯2-CE暴露组(P<0.05);PKA的拮抗剂H89预处理组的AS中PKA和AQP4蛋白表达水平也显著低于单纯2-CE暴露组(P<0.05)。结论:1、2-CE暴露可诱导AS内AQP4的表达增强。2、NMDAR/cAMP/PKA信号通路在2-CE致AS内AQP4表达上调的过程中发挥重要作用。