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目的:
本研究拟采用鱼藤酮诱导PC12细胞损伤建立帕金森病模型,探讨表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对鱼藤酮诱导PC12细胞损伤的保护作用及其可能作用机制。
方法:
取对数生长期的大鼠嗜铬细胞瘤细胞株PC12细胞,设空白对照组,鱼藤酮50,100,250,500,1000nmol/L浓度组及EGCG1,5,10,50,100μmol/L浓度组,分别作用24h。根据MTT比色法筛选出鱼藤酮损伤模型的浓度及EGCG的给药浓度。
取对数生长期的PC12细胞,设空白对照组、鱼藤酮损伤组(250nmol/L)、EGCG(1,5,10μmol/L)预处理组。空白对照组不加药,损伤组只加鱼藤酮作用24h,预处理组先加入EGCG孵育30min后再加入鱼藤酮作用24h。然后进行各项指标的检测,包括:倒置显微镜下观察细胞形态的变化;MTT比色试验检测细胞存活率;Hoechst染色观察细胞核形态的改变及细胞凋亡比例;AnnexinV-FITC流式细胞仪检测细胞凋亡率;JC-1染色检测线粒体膜电位变化;荧光探针DCFH-DA检测细胞内活性氧(ROS)的变化。
结果:
1、鱼藤酮对PC12细胞的损伤作用
MTT法检测发现,不同浓度鱼藤酮(50,100,250,500,1000nmol/L)作用于PC12细胞24h后,细胞活力随浓度增加而逐渐下降,与正常对照组(100%)相比,差异均有统计学意义(P<0.05),细胞存活率分别为88.9%,80.6%,75.0%,45.4%和32.5%。其中,250nmol/L鱼藤酮处理24h后细胞活力为75±2.3%,较正常组明显降低(P<0.01),将此浓度和作用时间作为下一步实验的干预点。
2、EGCG对鱼藤酮诱导的PC12细胞存活率的影响
MTT检测发现,不同浓度EGCG(1,5,10,50,100μmol/L)单独作用PC12细胞24h后,与正常对照组相比,1,5,10μmol/LEGCG处理组细胞活力无明显变化(P>0.05)。而50,100μmol/LEGCG处理组细胞活力下降,差异有统计学意义(P<0.05)。故选取EGCG1,5,10μmol/L作为下一步实验的药物浓度。鱼藤酮250nmol/L组细胞存活率为(77.0±1.3)%,较正常组(100.0±2.9)显著下降(P<0.01);与鱼藤酮组比较,EGCG1,5,10μmol/L预处理组细胞存活率显著增加(P<0.05),分别为(79.8±2.3)%,(82.4±2.2)%和(88.3±2,0)%。
3、EGCG对鱼藤酮诱导的PC12细胞损伤的形态学影响
倒置显微镜下,正常对照组细胞贴壁良好,形态规则,表现为梭形,胞体和轴突完整。鱼藤酮组细胞胞体肿胀,形态不规则,出现球形或椭圆形细胞,其数量随鱼藤酮浓度的增加而增多。与鱼藤酮组相比,EGCG预处理组细胞肿胀好转,球形和椭圆形细胞明显减少。
4、EGCG对鱼藤酮诱导的PC12细胞凋亡的影响
Hochest33258染色发现,正常组细胞核呈蓝色,边缘光滑,均匀淡染,鱼藤酮处理组部分细胞核固缩,呈致密浓染,显示较强荧光,甚至可见胞核裂解,而EGCG预处理组胞核形态改善,荧光强度减弱;与正常组比较,鱼藤酮组细胞凋亡率增加8.2倍;与鱼藤酮组比较,EGCG预处理组细胞凋亡率分别下降了46%,25%和63%,差异具有统计学意义(P<0.05)。流式细胞仪检测鱼藤酮组凋亡率为33.8%,EGCG1,5,10μmol/L预处理组的凋亡率下降至30.6%,14%和15.7%。5、EGCG对鱼藤酮诱导的PC12细胞线粒体膜电位的影响
JC-1染色检测发现,EGCG1,5,10μmol/L预处理组表明线粒体膜电位的红/绿荧光强度比值为0.87±0.16,1.24±0.08和1.26±0.16,明显高于鱼藤酮组(0.25±0.05),差异具有统计学意义(P<0.05),提示鱼藤酮可导致PC12细胞的线粒体膜电位下降,而EGCG能够抑制鱼藤酮诱导的线粒体膜电位下降。6、EGCG对鱼藤酮诱导的PC12细胞内ROS水平的影响
荧光探针DCFH-DA检测显示鱼藤酮组绿色荧光强,细胞内ROS水平为(341.6±21.5)%,较正常对照组(100.0±23.1)%明显增高(P<0.01),而EGCG预处理组ROS水平较鱼藤酮组荧光减弱,细胞内ROS水平降低,分别为(220.7±20.9)%,(199.9±13.7)%,(149.9±13.5)%(P<0.05)。表明EGCG能一定程度上抑制鱼藤酮诱导的细胞内ROS水平的增高。
结论:
1、鱼藤酮对PC12细胞具有损伤作用;
2、EGCG能减轻鱼藤酮诱导的PC12细胞损伤;
3、EGCG对鱼藤酮诱导的PC12细胞损伤的保护作用可能与其抗凋亡、稳定线粒体膜电位、清除氧自由基有关。