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目的:有证据表明,胶质细胞系源性神经营养因子(GDNF)与17β-雌二醇(E2)能协同保护多巴胺(DA)能神经细胞,但其具体的细胞内分子机制不明,鉴于此两者均可单独激活细胞内PI3K/Akt信号通路,因此我们提出GDNF和E2对DA能神经细胞的协同保护作用是协同增强激活该细胞内的这条信号通路而实现的。本研究目的主要是为证明上述假说,且进一步探讨二者协同激活神经细胞胞内PI3-K/Akt信号通路可能机制。
方法:本研究以MN9D细胞(一种由胚胎小鼠中脑顶盖DA能神经细胞和N18TG2神经母细胞瘤细胞融合而成的细胞系,表现出中脑DA能神经细胞的明显特征)为研究对象,6-羟基多巴胺(6-OHDA)损伤后24小时,使用GDNF、E2、雌激素α受体激动剂4,4′,4″-(4-丙基-[1H]-吡唑-1,3,5-三腈基)三苯酚(PPT)、雌激素β受体激动剂2,3-双(4-羟苯基)-丙腈(DPN)单独或GDNF分别与E2、PPT、DPN共同作用15min,免疫印迹检测细胞内Akt的磷酸化水平、胞浆胞膜中雌激素受体量的改变,分别在胞浆和胞膜中应用免疫共沉淀的方法交叉检测GDNF的跨膜信号转导受体Ret、NCAM、Integrinβ1、N-cadherin与胞内信号分子雌激素受体α和β的结合量的改变,以及Src家族接头蛋白与上述两者的共结合。应用Src家族蛋白抑制剂3-(4-氯苯基)-1-(1,1二甲基)1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-胺(PP2)后免疫印迹检测Src家族接头蛋白对胞内PI3-K/Akt信号通路活性的影响。
结果:结果显示,与单独使用GDNF或E2相比,GDNF和E2的联合应用使受损的DA能神经细胞内Akt磷酸化水平显著升高。且在GDNF和E2的同时作用下,受损的DA能神经细胞内的雌激素α受体(ERα)能向细胞膜内表面聚集,并与Ret、NCAM、Integrinβ1、N-cadherin四者均有结合,尤其与含有N-cadherin胞内段复合物的结合更加显著,而单独应用GDNF或E2未见此现象;同时,我们还观察到Src家族的接头蛋白也结合在同时存在有N-cadherin和ERα的复合物上,而抑制Src家族的活性后,细胞内PI3K/Akt信号通路被激活的标志性现象Akt磷酸化水平则没有变化。
结论:上述结果表明,GDNF与E2对DA能神经细胞的协同保护作用可能是通过增强激活PI3K/Akt信号通路实现的,其中具体的过程为通过一个同时含有N-cadherin胞内段、ERα及Src家族接头蛋白的信号模块介导而协同激活PI3K/Akt信号通路。