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目的 评估甲基苯丙胺(methamphetamine,METH)对体外培养人神经母细胞瘤细胞(human neuroblastoma cells,SH-SY5Y细胞)增殖能力、线粒体膜电位(Mitochondrialmembranepotential,MMP)、线粒体超微结构及相关蛋白的影响,探讨线粒体分裂蛋白1(Fisson 1,Fisl)在METH诱导体外培养SH-SY5Y细胞损伤中的作用。为阐明METH诱导SH-SY5Y细胞神经毒性机制并为预防和治疗METH神经毒性作用提供科研依据。方法 1.观察METH对体外培养SH-SY5Y细胞增殖能力、MMP、线粒体超微结构及相关蛋白的影响:体外培养SH-SY5Y细胞并建立METH诱导体外培养SH-SY5Y细胞模型;使用CCK-8细胞毒性增殖实验分析METH对SH-SY5Y细胞增殖能力的影响;利用线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1)检测METH对SH-SY5Y细胞MMP水平的影响;使用透射电镜观察METH对SH-SY5Y细胞线粒体超微结构的影响;蛋白免疫印迹(Westen Blot)法检测METH对SH-SY5Y细胞线粒体融合蛋白1(Mitofusin1,Mfn1)和Fisl蛋白表达水平的影响。2.探讨Fisl在METH诱导体外培养SH-SY5Y细胞损伤中的作用:利用脂质体介导的基因转染法将预先合成的siRNA-NC、siRNA-Fisl转染SH-SY5Y细胞;采用成组设计将SH-SY5Y细胞分为空染组(unsilent groups:METH)、沉默阴性组(silent negative groups:siRNA-NC+METH)和沉默组(silent groups:siRNA-Fisl+METH),0.0、1.0、2.0 mmol.L-1 METH诱导体外培养SH-SY5Y细胞24h;使用 CCK-8细胞毒性增殖实验分析各组SH-SY5Y细胞增殖能力;其他方法同上。结果1.成功构建METH诱导体外培养SH-SY5Y细胞模型;METH诱导SH-SY5Y细胞3、6、12、24h,与对照组比较,METH诱导组SH-SY5Y细胞存活率呈减小趋势(尸<0.05),MMP水平呈明显降低趋势(P<0.05);METH诱导SH-SY5Y细胞24h,透射电镜观察见对照组细胞线粒体呈棒状双层膜结构,线粒体嵴正常、清晰,METH诱导组细胞线粒体棒状结构被分裂成小球状结构,线粒体内外膜可见破损,线粒体嵴扭曲变形且大量减少或消失,部分空泡化,并发现线粒体自噬小体及自噬溶酶体,与对照组比较,METH诱导组线粒体小球状结构增多,线粒体分裂水平增高(P<0.0167);METH诱导SH-SY5Y细胞3、6、12、24h,与对照组比较,METH诱导组Mfn1蛋白表达降低(P<0.05),Fis1蛋白表达升高(P<0.05)。2.经检测,siRNA转染效率达75%;空染组、沉默阴性组和沉默组中,各组组内与对照组(O.Ommol·L-1METH)比较,各METH诱导组SH-SY5Y细胞Fis1蛋白表达水平升高(P<0.05)、增殖能力减弱(P<0.05)、MMP水平降低(P<0.05);各组间比较,与空染组和沉默阴性组相同浓度比较,沉默组SH-SY5Y细胞Fis1蛋白表达水平降低(P<0.05),沉默组(2.0mmol·L-1METH)SH-SY5Y细胞增殖能力增强(P<0.05),MMP水平升高(P<0.05)。透射电镜下,与对照组比较,空染组、沉默阴性组和沉默组透射电镜观察见线粒体小球状结构增多,线粒体分裂水平增高(P<0.01)。结论METH可诱导体外培养SH-SY5Y细胞增殖能力减弱,MMP水平下降,线粒体超微结构改变,线粒体趋向分裂,启动线粒体自噬,并发现Mfn1和Fis1蛋白表达异常,这些线粒体形态与功能改变可能与Mfn1和Fis1调节的线粒体动力学有关。沉默Fis1基因表达水平可能降低METH诱导体外培养SH-SY5Y细胞的线粒体分裂并稳定MMP,抑制细胞损伤,部分恢复SH-SY5Y细胞增殖能力。线粒体功能紊乱可能是METH诱导SH-SY5Y细胞神经毒性的重要机制之一,Fis1可能在METH诱导SH-SY5Y细胞线粒体形态与功能紊乱中起关键作用。