铜是动物机体必需的微量元素之一。在大脑中,铜参与大量的生物进程,为机体发挥正常的生理功能扮演着重要的角色。但是,许多神经中枢疾病,特别是神经退行性疾病也与铜息息相关。为探究铜与大脑之间的密切关系,本试验通过原代培养脑微血管内皮细胞(brain microvascular endothelial cells,BMECs)建立体外模型,以30μM、60μM、120μM、180μM、240μM、300μM共6个不同浓度的CuCl2作用于BMECs 12h,从细胞毒性、claudin-1、-3、-5的蛋白水平、基因水平和细胞氧化应激相关的酶活水平几个层面来评估不同浓度的铜对BMECs的影响。结果显示:1.通过牛血清白蛋白梯度离心和Ⅱ型胶原酶消化的方法分离原代BMECs的方法得当,特异性抗原Ⅷ因子免疫荧光鉴定呈阳性,钙粘蛋白CD144流式细胞术鉴定细胞纯度高达99%以上。2.铜离子浓度的升高使BMECs的细胞活力呈现先上升后下降的趋势,120μM铜离子浓度组的细胞活力在各个铜离子浓度组中居于高峰(63%)。胞外乳酸脱氢酶的活性测定结果与细胞活力的变化趋势相一致。另外,BMECs对生长的条件与环境要求较高,不添加胎牛血清的阴性组也会使细胞活力大幅度下降。3.Claudin-1、-3、-5随着铜离子浓度升高呈现出相似的蛋白表达变化趋势,均是从低浓度铜离子组到中间浓度铜离子组呈现下调,在180μM铜离子浓度组达到低峰,从中间浓度铜离子组到高浓度铜离子组又呈现上调。4.Claudin-1、-3、-5的mRNA相对表达量虽然相比于阴性组有着统计学上的差异,但是各个铜离子浓度组之间并没有明显的趋势变化。5.在氧化应激的过程中,铜锌-超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)是BMECs的超氧化物歧化酶(SOD)主要分型,随着铜离子浓度的升高,CuZn-SOD活性提高,但是铜负载可能存在一个临界点,在120μM铜离子浓度组之后的Cu-SOD活性呈现下降。从整体上看,过氧化物酶(CAT)活性随着铜离子浓度的提高而下降,在300μM铜离子浓度组降至最低点。诱导型一氧化氮合酶(iNOS)是BMECs的一氧化氮合酶(NOS)主要分型,随着铜离子浓度的提高,iNOS的活性在120μM铜离子浓度组达到高峰,随后又呈下降趋势。结论:铜离子易对BMECs产生细胞毒性,但是可能存在最适浓度的铜离子能够协助BMECs修复。铜离子能够介导影响claudin-1、-3、-5的蛋白表达水平,且与浓度有密切关联。铜离子会对BMECs造成氧化损伤。