探讨调节AMP-活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)对PC12细胞氧葡萄糖剥夺复氧(oxygen glucose deprivation and reoxygenation, OGD/R)后高迁移率族蛋白1(high mobility group box 1, HMGB1)释放及其介导的BV2细胞炎性反应的影响。
方法分别培养PC12和BV2细胞，应用PC12细胞建立氧葡萄糖剥夺12 h复氧24 h模型，分别给予5-氨基-4-甲酰胺咪唑核糖核苷酸(5-aminoimidazole-4-carboxamide, AICAR)5、50和100 μmol/L以及Compound C 0.1、1和10 μmol/L激活或抑制AMPK磷酸化后，应用四甲基偶氮唑蓝(methyl thiazolyl tetrazolium, MTT)法检测PC12细胞活性，酶联免疫吸附法检测PC12细胞培养基中HMGB1释放水平。将各组OGD/R后PC12培养基分别作用于BV2细胞正常培养24 h。分别采用免疫印迹法和酶联免疫吸附法检测BV2细胞中NF-κB抑制蛋白(inhibitor of NF-κB, IκB)磷酸化水平和TNF-α释放水平。
结果OGD/R后，PC12细胞活性显著降低[(68.84±6.60)%对(100.04±8.82)%；P<0.01]，AMPK磷酸化水平显著增高(1.95±0.39对1.00±0.20；P<0.05)，细胞外HMGB1释放显著增多[(287.66±26.42)pg/μl对(53.05±9.11)pg/μl；P<0.01]。与OGD/R组比较，AICAR 100 μmol/L能显著增高OGD/R后PC12细胞存活率[(78.60±3.75)%对(68.84±6.60)%；P<0.05]、促进AMPK磷酸化(3.32±0.66对1.95±0.39；P<0.01)和减少细胞外HMGB1的释放[(164.06±12.77)pg/μl对(287.66±26.42)pg/μl；P<0.01]。相比之下，Compound C 10 μmol/L则会显著降低PC12细胞存活率[(40.44±3.79)%对(68.84±6.60)%；P<0.01]、抑制AMPK磷酸化(1.07±0.21对1.95±0.39；P<0.05)和增加HMGB1的释放[(337.97±18.90)pg/μl对(287.66±26.42)pg/μl；P<0.01]。AICAR 100 μmol/L组条件培养基能显著抑制BV2细胞的IκB磷酸化(1.68±0.51对3.09±0.10；P<0.05)和减少TNF-α释放[(669.53±38.58)pg/μl对(841.76±45.82)pg/μl；P<0.05]；Compound C 10 μmol/L组条件培养基则能显著促进BV2细胞IκB磷酸化(4.98±1.24对3.09±0.10；P<0.01)和增加TNF-α释放[(1 035.32±128.06)pg/μl对(841.76±45.82)pg/μl；P<0.05]。
结论促进AMPK磷酸化激活能减少PC12细胞OGD/R后HMGB1的释放、抑制其介导的BV2细胞NF-κB炎症通路激活并且减少TNF-α释放，从而减轻神经炎性损伤；相反，抑制AMPK磷酸化则会促进PC12细胞OGD/R后HMGB1释放和加重其介导的BV2细胞炎性反应。