电磁场对海马神经元TRP离子通道作用研究

Primary effect process of electromagnetic field on cells has been given broad attention for the health effect of electromagnetic radiation.Understanding the response and signal transduction of cells to electromagnetic field is the important basis to clarify the biological effect mechanism of electromagnetic radiation.This program focuses on understanding of how cells responses to electromagnetic field through ion channels. The research, which takes hippocampus neurous as object of study, Ca2+ ion channels as point of penetration, takes advantage of techniques such as patch clamp recording technique and fluorescence probe inner cell calcium imaging, based on the study of Electrophysiological properties of voltage-dependent calcium channels in hippocampus neurous, we take further researches about transient receptor potential channels(TRP channels) , which refers to a new kind of Ca2+ ion channel with multiple sensing functions, its susceptibility to electromagnetic field and the function of mediated cell calciun signal transduction. We hope the following scientific questions can be answered clearly by this researches: ①The role played by ion channels in cell sensing and transmitting electromagnetic signal; ②TRP's susceptibility and characteristics caused by electromagnetic filed; ③The role played by TRP channel in neurons calcium signal transduction in electromagnetic field.

电磁辐射的健康效应备受关注，认识细胞对电磁场作用的感受及其信号转导是阐明电磁辐射生物效应发生机制的重要基础。本项目定位在从离子通道途径认识细胞对电磁场作用的响应。研究以海马神经元为对象，钙离子通道为切入点，应用膜片钳、荧光探针细胞内钙离子成像等技术，在研究电磁场对海马神经元电压门控钙离子通道电生理活动影响及其作用特征的基础上，进一步研究了瞬时受体电位通道（transient receptor potential channels,TRP channels）-一种具有多种感受功能的新型钙通道，对电磁场作用的响应及其介导的细胞钙信号转导。通过本项目研究，希望对揭示以下科学问题提供重要依据：①离子通道在细胞感受并转导电磁场信号这一分子事件中的作用；②TRP通道对电磁场作用的感受性及其特征；③TRP通道在介导电磁场作用下神经元钙信号转导中的作用。

电磁场（EMF）的健康效应备受关注，认识细胞对EMF作用的感受及其信号转导是阐明EMF细胞生物效应发生机制的重要基础。研究定位在从离子通道途径认识细胞对EMF作用的响应，以海马神经元为对象，钙离子通道为切入点，研究海马神经元电压门控钙离子通道、瞬时受体电位通道（transient receptor potential channels,TRP channels）对EMF的响应及其介导的细胞钙信号转导，以期探讨离子通道在细胞感受并转导电磁场信号中的作用，TRP通道在介导电磁场作用下神经元钙信号转导中的作用。主要研究内容包括：①EMF对海马神经元电压门控性Ca+2通道作用研究：（膜片钳技术）探讨电压门控钙离子通道在神经元感受及转导电磁场信号中的作用；②EMF对海马神经元TRPC通道作用研究：探讨TRP离子通道在感受及转导电磁场信号中的作用；③EMF对海马神经元钙信号转导影响与离子通道相关性及其效应研究：（激光共聚焦细胞内钙离子成像分析）在TRP通道途径认识电磁场作用下细胞钙信号转导的新机制。重要研究结果：①PCCNs EMF暴露模型：sXc1800，1800 MHz，GSM talk模式，SAR 4 W/kg，连续暴露12 h、24 h、48 h。②EMF暴露24h、48h，TRPC1和TRPC3蛋白表达与SHAM组比较显著下降，由此可能造成TRPC通道功能受损。③EMF暴露可显著降低TG诱导的[Ca2+]i（SOCE），EMF+SKF-96365联合作用，并未进一步增加EMF对SOCE的抑制，说明EMF所致SOCE下降与TRPC通道功能受累有关。④EMF暴露可致PCCNs突起总长度、初级突起数和分支数显著下降，该效应与EMF通过影响TRPC功能进而引起SOCE降低有关。⑤EMF暴露对PCCNs高阈值激活的VGCC电流和电流密度无显著影响。⑥EMF暴露显著降低PCCNs K+ 特异性激活的VGCC诱导钙内流，用TG清空钙库，EMF组VGCC诱导钙内流的变化与SHAM组无显著差异。提示EMF 暴露对PCCNs K+ 诱导的钙动力特性的影响，钙库依赖途径相比VGCC途径是更重要途径。以上研究结果说明：钙离子通道在细胞感受并转导EMF信号中有重要作用，TRPC参与了EMF作用下神经元钙信号转导。