观察顺铂诱导大鼠耳蜗螺旋神经节细胞(spiral ganglion cell,SGC)死亡的模式,探讨凋亡相关基因BNIP3在顺铂诱导神经元死亡中的作用。
方法体外分离培养大鼠耳蜗基底膜SGC,加入100μmol/L的顺铂建立损伤模型。通过实时定量聚合酶链反应(PCR)检测SGC凋亡相关基因BNIP3的表达情况;采用蛋白印迹杂交(Western blot)检测半胱氨酸蛋白酶蛋白-3(caspase-3)特异降解产物et血影蛋白(α-spectrin)的表达,间接确定caspase-3活性;采用免疫荧光技术,观察BNIP3蛋白的表达定位及其与顺铂耳毒性损伤的关系。
结果顺铂作用后12h,细胞形态变小,神经纤维出现结节和断裂,神经丝抗体(NF-200)标记阳性的细胞数目减少。离体培养的SGC在顺铂作用3h,6h和12h,BNIP3基因转录活性明显增加,与对照组相比差异具有统计学意义(P值均<0.05)。Westernblot结果显示,对照组中α-spectron降解带灰度值比值(X±s,下同)为0.10±0.05,顺铂作用6h、12h后该比值分别上升为0.49±0.09和0.75±0.08,与对照组相比差异具有统计学意义(q:8.63及14.61,P值均<0.01);同时顺铂作用12h组与顺铂作用6h组相比,差异也具有统计学意义(q=5.98,P<0.05)。正常SGC不表达或在细胞质中微弱表达BNIP3蛋白;顺铂损伤后BNIP3蛋白表达明显增强,并且强表达的BNIP3蛋白定位于SGC细胞核,周围的支持细胞中BNIP3蛋白的表达也明显增高,但表达定位于细胞质而不是细胞核。
结论顺铂诱导大鼠耳蜗SGC凋亡过程中,BNIP3在神经元及其周围的支持细胞中可能遵循不同的信号传导途径,在SGC中BNIP3可能是通过结合DNA,在转录水平调节某些凋亡相关基因的表达从而诱导细胞凋亡。