【摘 要】
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目的: 本研究旨在利用中脑多巴胺能细胞株MES23.5细胞阐明Parkin对鱼藤酮毒性损伤的保护作用,并通过研究Parkin对鱼藤酮诱导的多巴胺能细胞内自噬流障碍和细胞凋亡的影响揭
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目的: 本研究旨在利用中脑多巴胺能细胞株MES23.5细胞阐明Parkin对鱼藤酮毒性损伤的保护作用,并通过研究Parkin对鱼藤酮诱导的多巴胺能细胞内自噬流障碍和细胞凋亡的影响揭示Parkin参与氧化应激条件下多巴胺能神经细胞生存的可能机制。 方法: 通过慢病毒感染的方法,构建稳定过表达Parkin的MES23.5细胞系(MES/PKN),并采用Western blot法和RT-PCR法检测Parkin的蛋白水平和mRNA水平。通过对细胞存活率的检测选择合适的鱼藤酮浓度和作用时间,构建鱼藤酮致帕金森细胞模型。鱼藤酮处理MES/PKN与MES23.5,观察细胞存活率的不同变化;使用DHE荧光探针,比较细胞内ROS的产生情况;检测细胞内ATP的水平以及线粒体膜电位的改变;Western blot法检测两种细胞内Lamp 2a、p62和LC3 Ⅱ蛋白水平变化以及AMPK和pAMPK的蛋白水平变化;用细胞免疫荧光方法,观察细胞内微管解聚程度的变化;通过流式细胞技术检测细胞凋亡水平的变化情况。在鱼藤酮处理的MES/PKN中加入NADPH,采用上述方法观察细胞存活率的变化、细胞内ROS的产生情况、细胞内ATP的水平、线粒体膜电位的下降情况、细胞凋亡水平的变化情况以及细胞内Parkin蛋白水平的变化情况。 结果: 从Parkin的蛋白表达水平和mRNA水平可以判断,我们成功构建了稳定表达Parkin的MES23.5细胞系(MES/PKN)。根据鱼藤酮对MES23.5细胞的毒性作用具有浓度和时间依赖性特点,我们选择20 nM和500 nM的鱼藤酮作用细胞24 h制作高、低剂量两种帕金森细胞模型。细胞活力检测结果显示Parkin可以部分减轻鱼藤酮对MES23.5细胞造成的损伤,能抑制鱼藤酮引起的ROS释放和线粒体膜电位的下降,但是对细胞内ATP的水平没有明显的作用。通过自噬溶酶体通路相关实验,我们发现鱼藤酮能上调LC3Ⅱ和p62蛋白,下调Lamp 2a蛋白,说明鱼藤酮诱导了溶酶体的损伤,导致了细胞自噬流障碍。而在MES/PKN中,Parkin并不能有效缓解鱼藤酮所诱导产生的自噬流障碍。有趣的是,我们发现Parkin能缓解鱼藤酮作用所诱导的Lamp 2a蛋白的下调,这提示在鱼藤酮作用时,Parkin还参与调节了分子伴侣介导的自噬。根据细胞免疫荧光实验结果显示,Parkin可以减轻鱼藤酮诱导微管解聚作用。流式细胞实验结果显示, Parkin没有有效缓解鱼藤酮诱导的MES23.5细胞凋亡作用。当我们在MES/PKN上联用NADPH,Parkin蛋白上调表达,ROS的释放进一步被抑制,细胞ATP生成增加,线粒体膜电位下降被抑制,但对于鱼藤酮诱导的细胞凋亡仍然没有明显的抑制作用。 结论: 在多巴胺能神经细胞中,Parkin能对抗环境毒素鱼藤酮诱导的氧化应激损伤和微管解聚作用,缓解线粒体的损伤,从而缓解鱼藤酮引发的神经毒性;NADPH能上调细胞内Parkin蛋白的表达,更好的发挥抵抗鱼藤酮的神经毒性作用,保护多巴胺能神经细胞。以上这些提示Parkin在PD的抗氧化应激损伤中发挥重要作用,NADPH除了自身的抗氧化作用外还能进一步上调Parkin的生理功能,从而为帕金森症的临床治疗提供新的策略。
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