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目的:探讨mTOR信号通路在锰诱导多巴胺能神经元凋亡中的作用及机制,为锰致神经损伤的防治提供理论和实验依据。方法:以大鼠多巴胺能神经细胞系(简称“N27细胞”)、慢病毒介导的沉默mTOR基因的N27细胞(shRNA-mTOR)及其空白对照细胞(shRNA-GFP)为研究对象。按照MnCl2浓度设置空白对照组及低、中高剂量组对应浓度分别为0、200/400/800μM,对上述细胞进行24 h锰暴露处理。染锰后在倒置显微镜下观察细胞形态;采用CCK8法测定细胞活性;AnnexinV Alexa Fluor 647/PI凋亡检测试剂盒检测细胞凋亡率;应用Western blot法检测细胞凋亡相关蛋白Cleaved-Caspase-3、mTOR及下游效应蛋白S6K1、4E-BP1、Akt、SGK1的总蛋白和磷酸化蛋白的表达。结果:1、CCK8实验发现,锰对N27细胞的活性的影响呈时间、剂量效应关系,细胞的活性随着染锰时间和剂量的增加而下降,差异有统计学意义(P<0.05);2、倒置显微镜下观察到相应的细胞形态变化,并随着染锰浓度增加,细胞形态异常及死亡数量增加;3、AnnexinV Alexa Fluor 647/PI和Western blot检测结果均显示随着染锰剂量增加,细胞凋亡率和凋亡蛋白表达增加;4、锰处理引起N27细胞mTOR信号通路上的蛋白表达改变,mTOR信号通路上的蛋白p-mTOR及其下游p-S6K1、p-4E-BP1、p-Akt、p-SGK1表达升高(P<0.05);5、沉默mTOR基因后,mTOR总蛋白表达下降,磷酸化的mTOR表达几乎完全被抑制,其下游蛋白S6K1、4E-BP1、Akt、SGK1的磷酸化受到抑制;6、沉默mTOR基因能抵抗锰诱导的细胞损伤,皱缩、变圆、漂浮的细胞及细胞碎片减少,表明细胞病理性的改变得以改善。与阴性对照细胞相比,相同程度锰暴露,AnnexinV Alexa Fluor 647/PI双染流式细胞术检测的shRNA-mTOR细胞凋亡率更低(P<0.05);Western blot检测结果表明其细胞凋亡蛋白Cleaved-Caspase-3表达量低于对照细胞(P<0.05);无论是否敲除mTOR,中、高剂量组mTOR信号通路上的蛋白p-mTOR及其下游p-S6K1、p-4E-BP1、p-Akt、p-SGK1的含量均升高(P<0.05)。结论:锰介导mTOR信号通路诱导多巴胺能神经元发生凋亡。