论文部分内容阅读
目的:甲基汞(MeHg)是具有神经毒性的有机汞化合物,其毒性机制尚不明确。缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)是一种能调控血管形成、糖代谢、红细胞生成等的转录因子。现有研究发现,HIF-1α可能参与多种药物和环境化学物的毒性机制,调控HIF-1α可改变其毒性。本研究旨在探索MeHg致大鼠星形胶质细胞HIF-1α及其下游蛋白的变化,以及调控HIF-1α表达对MeHg所致神经毒性的影响,并初步探讨甲基汞影响HIF-1α蛋白变化的可能机制,为明确MeHg的神经毒性机制及开发有效拮抗剂提供新的方向。 方法:1. MeHg(0, 1, 2.5, 5, 10μmol/L)处理原代星形胶质细胞一定时间(0.5, 1, 3, 6 h)后,利用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞活力探究MeHg作用浓度与作用时间。2. 不同浓度MeHg处理细胞0.5 h,采用MTT、乳酸脱氢酶(LDH)漏出和形态学观察评价细胞活力及其细胞毒性,采用DCFH-DA荧光实验检测活性氧(ROS),蛋白印迹法(Western blotting)检测HIF-1α及其下游VEGF-A、GLUT-1、EPO蛋白表达。3. 通过药理学[HIF-1α诱导剂氯化钴(CoCl2)、抑制剂2-甲氧基雌二醇(2-MeOE2)]以及基因学(腺病毒过表达、siRNA干扰)等方法调控HIF-1α表达,并用MTT检测MeHg毒性的变化。4. 利用Real-time PCR、蛋白酶体抑制剂(MG132)、脯氨酸羟化酶抑制剂(DHB)等手段探索甲基汞影响细胞中HIF-1α水平可能的机制。5. 利用抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)和水溶性维生素E (Trolox)预处理,观察氧化应激在MeHg所致HIF-1α蛋白水平改变中的作用。 结果:1. MeHg的细胞毒性作用呈时间-浓度依赖,且MeHg浓度为10μmol/L时,与空白组对比,有统计学意义(P<0.05);2. MeHg诱导生成ROS,显著下调细胞HIF-1α及其下游VEGF-A、GLUT-1、EPO蛋白表达(P<0.05);3. 利用诱导剂CoCl2和腺病毒过表达上调细胞HIF-1α水平后,其下游蛋白的表达也升高,明显减轻MeHg的细胞毒性(P<0.05);2-MeOE2和HIF-1αsiRNA降低HIF-1α及其下游蛋白水平,明显加重MeHg诱导的细胞损伤(P<0.05);4. MeHg降低HIF-1α蛋白水平并非通过抑制HIF-1α转录;MG132和DHB预处理提升HIF-1α蛋白水平及其下游蛋白水平,显著拮抗MeHg的细胞毒性(P<0.05);5. NAC和Trolox预处理逆转MeHg诱导的HIF-1α蛋白水平的下降及其毒性(P<0.05)。 结论:MeHg降低HIF-1α蛋白水平,下调其下游VEGF-A、GLUT-1、EPO蛋白的表达可能是MeHg所致神经毒性的新机制;MeHg下调HIF-1α表达,但并非通过影响HIF-1α的转录,可能与其改变细胞中脯氨酸羟化酶(PHD)与蛋白酶体的活性,影响HIF-1α蛋白降解有关。因而,上调HIF-1α信号通路,为保护MeHg引起的神经毒性的实践应用提供新的方向。