帕金森病（Parkinson’s disease,PD）是一种常见的神经退行性疾病,其特征为黑质致密部（Substantia nigra pars compacta,SNpc）多巴胺（Dopamine,DA）能神经元的的进行性退变,伴随α-突触核蛋白的聚集和路易小体的形成。PD的确切病因至今尚未完全阐明,研究表明PD患者和动物模型黑质（Substantia nigra,SN）铁水平明显增加,且SN铁水平与PD进程相关。脑铁代谢紊乱及铁介导的氧化应激可能是DA能神经元损伤的重要病理机制。铁蛋白是一种中空的球形蛋白质,由两种亚基（H和L）组成,空腔内可储存多达4500个铁原子。铁蛋白H-亚基具有铁氧化酶活性,能将亚铁转化成三价铁。L-亚基存在成核位点,促进铁的矿化和铁核的形成。在体内,铁蛋白有两种形式:去铁铁蛋白（Apoferritin）和含铁铁蛋白（Ferritin）。铁蛋白在维持机体铁稳态中起着重要作用。研究发现PD患者SNpc有大量铁沉积,而铁蛋白水平并没有明显增加。铁含量增加而铁蛋白未出现上调,使SN区DA能神经元更易受到氧化应激损伤。研究已证实星形胶质细胞表达高水平铁蛋白,且可分泌铁蛋白至细胞外。但是分泌的铁蛋白对PD DA能神经元的作用及可能的机制尚不清楚。本实验在原代培养的星形胶质细胞、MES23.5 DA能神经细胞上,应用神经毒素1-甲基-4-苯基吡啶阳离子（1-methyl-4-phenylpyridinium ion,MPP⁺）制备PD细胞模型,采用ELISA、铁试剂盒、MTT、CCK-8、流式细胞术、免疫印迹等多种实验方法,探讨铁对星形胶质细胞分泌Ferritin的影响以及外源性铁蛋白对MPP⁺诱导的MES23.5细胞损伤的保护作用及可能机制。结果如下:1.100μmol/L的枸橼酸铁铵（Ferric ammonium citrate,FAC）或/和100μmol/L MPP⁺处理星形胶质细胞24 h后,FAC处理组和FAC+MPP⁺处理组的上清Ferritin的水平与对照组相比显著升高,差别具有统计学意义（P<0.001）;与FAC处理组相比,FAC+MPP⁺处理组上清Ferritin的水平降低,差别具有统计学意义（P<0.001）。2.100μmol/L FAC处理星形胶质细胞24 h后,细胞内、外总铁、Fe²⁺、Fe³⁺含量与对照组相比明显增加,差别具有统计学意义（P<0.05）;FAC处理的星形胶质细胞上清总铁及Fe³⁺含量与无细胞FAC处理组相比明显降低,差别具有统计学意义（P<0.01）。3.不同浓度的MPP⁺（50、100、150、200、300μmol/L）处理MES23.5细胞24 h后,与对照组相比,细胞存活率均有不同程度的降低（P<0.001）,且呈浓度依赖性。选用100μmol/L的MPP⁺进行后续实验。4.50、100μg/ml Apoferritin处理MES23.5细胞24 h后,与对照组相比,细胞线粒体跨膜电位（Mitochondrial transmembrane potential,△Ψm）均无明显变化;80、100μg/ml Ferritin处理MES23.5细胞24 h后,与对照组相比,80μg/ml Ferritin处理组的细胞△Ψm未检测到明显变化,100μg/ml Ferritin处理组的细胞△Ψm下降,差别具有统计学意义（P<0.01）。选用50μg/ml Apoferritin、80μg/ml Ferritin进行后续实验。5.Apoferritin或Ferritin处理MES23.5细胞24 h后,与对照组相比,铁蛋白H-亚基（H-Ferritin）蛋白表达水平升高,差别具有统计学意义（P<0.05）。6.MPP⁺处理MES23.5细胞24 h后,与对照组相比,细胞存活率明显下降,差别具有统计学意义（P<0.001）;Apoferritin或Ferritin预处理4 h后,可明显抑制MPP⁺诱导的细胞存活率的下降,与MPP⁺处理组相比,差别具有统计学意义（P<0.001）。7.MPP⁺处理MES23.5细胞24 h后,与对照组相比,细胞△Ψm明显下降,差别具有统计学意义（P<0.001）;Apoferritin或Ferritin预处理4 h后,可明显抑制MPP⁺诱导的△Ψm下降,与MPP⁺处理组相比,差别具有统计学意义（P<0.001）。8.MPP⁺处理MES23.5细胞24 h后,与对照组相比,细胞内活性氧（Reactive oxygen species,ROS）水平显著升高,差别具有统计学意义（P<0.001）;Apoferritin或Ferritin预处理4 h后,可明显抑制MPP⁺诱导的ROS水平的升高,与MPP⁺处理组相比,差别具有统计学意义（P<0.05）。9.MPP⁺处理MES23.5细胞24 h后,与对照组相比,钙黄绿素荧光强度降低,细胞内可变铁池（Labile iron pool,LIP）水平升高,差别具有统计学意义（P<0.001）;Apoferritin、Ferritin预处理4 h后,可明显抑制MPP⁺导致的LIP水平的升高,与MPP⁺处理组相比,差别具有统计学意义（P<0.05）。10.MPP⁺与FAC共同处理MES23.5细胞24 h后,与对照组相比,钙黄绿素荧光强度明显降低,细胞内LIP水平显著升高,差别具有统计学意义（P<0.001）;Apoferritin、Ferritin预处理4 h后,可明显抑制MPP⁺+FAC导致的LIP水平的升高,与MPP⁺+FAC处理组相比,差别具有统计学意义（P<0.01）。综上所述,星形胶质细胞在高铁状态下Ferritin分泌水平明显增加,可能通过螯合细胞外的铁,降低细胞周围铁水平;进一步的实验表明MPP⁺处理MES23.5细胞后,细胞存活率和△Ψm明显下降,而ROS水平明显升高,Apoferritin、Ferritin预处理可明显抑制MPP⁺诱导的细胞存活率和△Ψm的下降,并抑制ROS水平的升高,在一定程度上保护细胞免受氧化应激的损伤;Apoferitin、Ferritin还可能通过螯合铁离子,降低细胞内LIP,抑制MPP⁺诱导的细胞损伤,从而保护DA能神经元。以上结果提示铁蛋白的分泌调控失衡可能参与PD SN铁聚集及铁介导的DA能神经元损伤,调控铁蛋白水平可能为PD的治疗提供新的治疗靶点和思路。