表没食子儿茶素没食子酸酯对丙烯酰胺致小脑颗粒神经元凋亡的保护作用

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目的:  研究表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG)对丙烯酰胺(acrylamide,ACR)诱导大鼠小脑颗粒神经元(cerebellar granule neurons,CGNs)凋亡的保护作用,并初步探讨其可能作用机制。  方法:  分离新生5-7天 SD大鼠小脑皮质细胞进行原代培养,以神经元特异性烯醇化酶(NSE)为标志进行细胞免疫荧光染色鉴定神经元纯度,将培养7-8天的神经元随机分组:①正常对照组;②ACR染毒组:以ACR0.5mmol/L、1mmol/L、2mmol/L、4mmol/L、8mmol/L五个剂量对CGNs进行染毒24小时,根据不同剂量对细胞的抑制率,计算出其半数抑制浓度(IC50),以IC50染毒24小时建立CGNs凋亡模型;③EGCG预处理组:用浓度分别为5μmol/L、10μmol/L、25μmol/L、50μmol/L、100μmol/L的EGCG预先处理细胞24h后再给ACR半数抑制浓度染毒24小时,观察EGCG不同浓度对ACR致神经元损伤的影响。  采用噻唑蓝(MTT)法检测神经细胞存活率,观察 EGCG对 ACR致 CGNs细胞存活率的影响;用倒置显微镜观察细胞形态学改变;测定细胞内超氧化物歧化酶(SOD)的活性和丙二醛(MDA)的含量;用Hoechst33342荧光染色观察不同处理条件下凋亡细胞的核形态变化;用原位细胞凋亡检测法(TUNEL)检测神经元凋亡指数;用半定量RT-PCR观察凋亡基因Bax mRNA、Bcl-2 mRNA的表达。  结果:  1.经NSE免疫荧光染色鉴定,培养7-8d的大鼠小脑颗粒神经元细胞纯度在90%左右,完全满足实验要求。  2.与正常对照组比较,加入不同浓度的ACR(0.5mmol/L、1mmol/L、2mmol/L、4mmol/L、8mmol/L),作用于CGNs24小时后,计算其IC50值为5mmol/L,细胞活性呈剂量依赖性下降。  3. EGCG预处理不同时间,不同剂量组可明显对抗ACR5mmol/L对CGNs细胞存活率的抑制作用,EGCG(10μmol/L、25μmol/L、50μmol/L)预处理24小时细胞活力分别提高到62.3%、76.5%、和88.4%(P<0.05或P<0.01);EGCG(10μmol/L、25μmol/L、50μmol/L)预处理48小时,细胞活力分别提高到67.7%、87.5%和80.5%(P<0.05,P<0.01);EGCG(25μmol/L、50μmol/L、100μmol/L)与 ACR同时处理CGNs时,细胞活力分别提高到62.4%、65.3%和78.9%(P<0.05或P<0.01)。4. Hoechst33342荧光染色观察,正常对照组细胞呈均匀荧光染色,细胞核形态规则圆形,ACR5mmol/L处理细胞24小时后,可见部分细胞出现致密浓染、核碎裂,TUNEL检测细胞凋亡指数为40.3%,经过EGCG10μmol/L、25μmol/L、50μmol/L预处理24小时,凋亡细胞核形态学改变有所改善,明显降低细胞凋亡率,与ACR组比较具有显著性差异(P<0.05或P<0.01)。  5.与正常对照组相比,ACR5mmol/L组细胞内SOD活性降低、MDA含量增加。EGCG处理后可明显提高SOD活性,降低MDA含量(P<0.05或P<0.01)。  6.半定量RT-PCR结果,丙烯酰胺染毒后神经元细胞Bax mRNA高表达,Bcl-2 mRNA弱表达,Bcl-2/Bax比值下降;EGCG25μmol/L及50μmol/L预处理后其Bax mRNA表达有所减弱,Bcl-2 mRNA表达明显增强,Bcl-2/Bax比值增加(P<0.05或P<0.01)。  结论:  1.ACR在浓度0.5 mmol/L~8mmol/L浓度范围内,作用24小时,对CGNs的损伤凋亡诱导呈剂量依赖性。  2.EGCG对 ACR诱导 CGNs凋亡的保护作用具有时间依赖性和剂量依赖性。在EGCG预处理24小时情况下,10μmol/L~50μmol/L浓度范围具有较好的保护作用。3.对ACR损伤的CGNs,EGCG可明显提高细胞存活率,改善细胞形态,降低细胞凋亡指数,同时增强SOD活性、减少MDA的含量,减轻细胞内氧化应激损伤状态。  4.EGCG具有拮抗ACR诱导CGNs细胞凋亡的作用,其机制可能与提高细胞抗氧化能力,下调促凋亡基因Bax mRNA表达,上调抗凋亡基因Bcl-2 mRNA表达,升高Bcl-2/Bax比值有关。
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