观察神经型尼古丁受体α3亚单位(α3nAChR)及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路中细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、p38激酶在氟暴露神经母细胞瘤细胞系SH- SY5Y中的表达,探讨过量氟暴露对细胞形成损害的信号传递机制。
方法以α3nAChR基因沉默的SH-SY5Y细胞作为α3nAChR沉默组,以正常SH-SY5Y细胞作为对照组,采用蛋白印迹法和实时荧光定量PCR法检测α 3nAChR基因沉默效果。分别用0.000、0.005、0.050、0.500、1.000、2.500、5.000 mmol/L氟化钠(NaF)处理正常SH-SY5Y细胞,用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测细胞存活率,筛选染氟安全浓度。根据染氟安全浓度筛选结果,选择4.000 mmol/L NaF处理α3nAChR沉默组和对照组SH-SY5Y细胞0、4、8、12、24、36、48 h,用蛋白印迹法检测细胞中ERK1/2、JNK、p38蛋白表达。
结果基因沉默效果检测结果显示,在α3nAChR沉默组,α3nAChR mRNA(0.04 ± 0.03)和蛋白(12.0±2.5)表达明显低于对照组(1.00±0.11、100.0±11.3,t= 24.58、28.80,P均< 0.05)。筛选染氟安全浓度结果显示,在染氟5.000 mmol/L组,SH-SY5Y细胞存活率(0.53±0.15)明显低于0.000 mmol/L组(1.05±0.05,P< 0.05),而其他染氟剂量组未见明显改变(P均> 0.05)。随着染氟时间延长,α 3nAChR沉默组和对照组磷酸化ERK1 /2表达逐渐升高,其中24、36、48 h(188.33±7.33、200.00±10.01、213.33±11.55,125.33±5.69、136.00 ± 4.52、155.33±6.51)与同组0 h(100.00 ± 0.00、100.00±0.00)比较,差异有统计学意义(P均< 0.05),且24、36、48 h α3nAChR沉默组明显高于对照组(t= 9.26、7.63、5.72,P均< 0.05)。随着染氟时间延长,α3nAChR沉默组和对照组磷酸化JNK表达逐渐升高,其中12、24、36、48 h α3nAChR沉默组(154.00±6.25、149.00±5.57、156.00±6.08、141.67±2.52)和8、12、24、36、48 h对照组(133.33±10.69、173.00±4.00、175.00±11.79、200.67±11.93、200.33±18.58)与同组0 h(100.00 ± 0.00、100.00±0.00)比较,差异有统计学意义(P均< 0.05),且8、12、24、36、48 h α3nAChR沉默组明显低于对照组(t=- 4.28、- 5.02、- 2.89、- 8.33、- 6.18,P均< 0.05)。24、36、48 h对照组磷酸化p38激酶表达(120.33±4.51、122.00±7.55、119.67±7.57)明显高于0 h(100.00±0.00,P均< 0.05),且高于同时间点α3nAChR沉默组(93.33±9.61、94.00±5.01、98.33±5.69,t=-4.01、- 6.73、-5.59,P均< 0.05)。两组细胞中总ERK1/2、总JNK、总p38激酶表达随染氟时间延长未见明显改变(P均> 0.05)。
结论在过量氟暴露条件下,ERK1 /2信号通路的激活不完全依赖于α3nAChR的表达;而JNK和p38两条通路的激活在一定程度上依赖于α3nAChR。