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目的:砷是一种广泛存在于自然环境中的类金属,砷对神经系统造成的损伤是其主要毒理作用之一。目前关于砷暴露的毒作用机制已有大量研究,但关于砷暴露诱导多巴胺神经递质释放减少的具体机制鲜有报道。本文拟探究NaAsO2能否诱导自噬阻滞导致α-syn寡聚化,从而抑制突触囊泡对接停靠、减少多巴胺神经递质释放,为防控砷暴露导致神经损伤提供新思路。方法:采用SH-SY5Y细胞系进行实验,CCK8(Cell Counting Kit 8)法检测NaAsO2(0~35μM)对SH-SY5Y细胞活力的影响;蛋白寡聚化抑制剂4-PBA(0~4.5 m M)对细胞活力的影响。将细胞分为三个处理组:NaAsO2(0、5、10、15μM)处理24 h;0、4-PBA(1m M)、NaAsO2(15μM)、4-PBA(1m M)+NaAsO2(15μM)处理24h;0、Trehalose(100m M)、NaAsO2(15μM)、Trehalose(100m M)+NaAsO2(15μM)处理24h。Western blot法检测SH-SY5Y细胞中LC3、p62、α-syn单体和寡聚体表达水平;免疫共沉淀法检测VAMP-2/α-syn、VAMP-2/SNAP-25结合情况;免疫荧光检测不同处理条件下VAMP-2/α-syn、VAMP-2/SNAP-25荧光共定位情况;ELISA法检测不同处理条件下SH-SY5Y细胞多巴胺释放水平。结果:1 NaAsO2诱导SH-SY5Y细胞中α-syn蛋白寡聚化1.1 NaAsO2处理对SH-SY5Y细胞增殖活力的影响相比于对照组,NaAsO2(15~35μM)组细胞活力明显下降(P<0.05);NaAsO2(5、10μM)组细胞活力无明显下降趋势(P>0.05)。选择NaAsO2(5、10、15μM)作为染毒浓度。1.2 NaAsO2诱导SH-SY5Y细胞中α-syn蛋白寡聚化与对照组相比,NaAsO2(5、10、15μM)处理使α-syn蛋白单体和寡聚体表达水平显著上升(P<0.05)。2 NaAsO2诱导SH-SY5Y细胞VAMP-2/α-syn、VAMP-2/SNAP-25结合减弱与对照组相比,NaAsO2(5、10、15μM)处理使VAMP-2/α-syn、VAMP-2/SNAP-25蛋白结合强度下降(P<0.05);随着染砷剂量增加,VAMP-2/α-syn、VAMP-2/SNAP-25的荧光结合强度减弱。3 NaAsO2诱导SH-SY5Y细胞自噬阻滞与对照组相比,NaAsO2(5、10、15μM)处理使LC3、p62蛋白表达明显增多(P<0.05)。4 NaAsO2导致SH-SY5Y细胞多巴胺释放减少与对照组相比,NaAsO2(5、10、15μM)处理使多巴胺释放水平显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。5 4-PBA在NaAsO2诱导的SH-SY5Y细胞中抑制α-syn寡聚化5.1不同浓度4-PBA对SH-SY5Y细胞增殖活力的影响相比于对照组,4-PBA(0.5、1m M)未对细胞活力产生显著影响(P>0.05)。选择4-PBA(1m M)作为处理浓度。5.2 4-PBA抑制NaAsO2诱导的SH-SY5Y细胞中α-syn寡聚化与4-PBA组相比,NaAsO2(15μM)处理使α-syn寡聚化水平显著上升(P<0.05);4-PBA预处理显著降低α-syn寡聚体表达水平(P<0.05),但对α-syn单体表达水平无明显影响(P>0.05)。6 4-PBA部分增强SH-SY5Y细胞VAMP-2/α-syn、VAMP-2/SNAP-25结合与对照组相比,NaAsO2(15μM)处理使VAMP-2/α-syn、VAMP-2/SNAP-25荧光共定位强度减弱;4-PBA预处理部分逆转了这种趋势。7 4-PBA部分逆转NaAsO2诱导的SH-SY5Y细胞多巴胺释放减少与4-PBA组相比,NaAsO2(15μM)处理使多巴胺水平显著降低(P<0.05);与NaAsO2组相比,4-PBA预处理可使多巴胺表达水平有所恢复(P<0.05)。8海藻糖部分逆转NaAsO2诱导的SH-SY5Y细胞中自噬阻滞与Trehalose组相比,NaAsO2(15μM)处理使LC3、p62水平显著升高(P<0.05);与NaAsO2组相比,Trehalose预处理可使LC3表达水平进一步提高,而使p62表达水平降低,差异均有显著差异(P<0.05)。9海藻糖在NaAsO2诱导的SH-SY5Y细胞中抑制α-syn寡聚化与Trehalose组相比,NaAsO2(15μM)处理使α-syn寡聚体水平显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);而与NaAsO2组相比,Trehalose预处理可显著抑制α-syn寡聚体和单体表达水平,差异有统计学意义(P<0.05)。10海藻糖部分增强SH-SY5Y细胞VAMP-2/α-syn、VAMP-2/SNAP-25结合与对照组相比,NaAsO2(15μM)处理使VAMP-2/α-syn、VAMP-2/SNAP-25蛋白结合强度减弱(P<0.05)、荧光共定位强度减弱;海藻糖预处理部分逆转了这种趋势。11海藻糖部分逆转NaAsO2诱导的SH-SY5Y细胞多巴胺释放减少与海藻糖组相比,NaAsO2(15μM)处理使多巴胺水平显著降低(P<0.05);与NaAsO2组相比,海藻糖预处理可使多巴胺表达水平有所恢复,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:NaAsO2处理可诱导SH-SY5Y细胞自噬流阻滞致α-syn寡聚化,从而抑制突触囊泡对接停靠、减少SNARE复合体形成,导致SH-SY5Y细胞多巴胺释放减少。