动力学蛋白Drp-1对高铜诱导鸡原代肝细胞损伤的作用

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铜(Cu)是正常生命机体所需的一种金属微量元素,参与细胞呼吸过程、神经递质之间的相互传递、多类条件诱导引起的抗氧化应激反应以及铁离子的吸收等过程。已有研究表明,高浓度的铜可诱导机体生成大量具备高度氧化活性的自由基并造成氧化损伤反应。动力学相关蛋白Drp-1(Dynamin-related protein-1)调控着线粒体的分裂过程,线粒体分裂时,Drp-1被聚合到线粒体的分裂处并在周围形成环状螺旋结构,进而消耗GTP释放能量,采用微营环收缩的形式切断线粒体。本实验旨在探究因高浓度铜诱导动力学蛋白Drp-1的改变对鸡原代肝细胞损伤的作用并探讨其损伤机制。本实验运用Mdivi-1抑制Drp-1的表达,建立以体外培养的鸡胚原代肝细胞为模型,将细胞分成对照组、铜处理I组(50μM Cu2+)、Cu2++Mdivi-1 I组(50μM Cu2++100μM Mdivi-1)、铜处理II组(100μM Cu2+)、Cu2++Mdivi-1 II组(100μM Cu2++100μM Mdivi-1)、对照+Mdivi-1组;孵育24 h进行收集。测定不同浓度组细胞内ATP的含量变化;利用荧光定量PCR技术检测Drp-1、P62、LC3-I、LC3-II、CytC、Caspase3、Bcl2的mRNA表达情况;测定细胞上清液中LDH、AST、ALT、GGT的活性及TP、ALB的含量;检测细胞内SOD、CAT的活性、MDA的含量及总抗氧化能力;结果显示:(1)铜处理组细胞中的ATP含量相比对照组存在显著的降低趋势(P<0.05)。铜处理II组与铜处理I组相比显示极显著差异(P<0.01);抑制Drp-1的表达后,均使得细胞中ATP含量呈现一定的上升趋势。(2)铜处理组使得自噬相关基因P62、LC3-I、LC3-II的mRNA表达升高(P<0.01)。凋亡基因方面,铜处理组成功诱导了凋亡相关基因CytC、Caspase3的mRNA升高及Bcl2的mRNA表达降低(P<0.05);抑制Drp-1的表达后降低了细胞自噬、凋亡基因mRNA的表达。(3)与对照组相比较,铜处理组细胞中的LDH、AST、ALT、GGT的活性显著性上升(P<0.01),在抑制Drp-1的表达后均呈现出了一定的降低趋势。铜处理组细胞中的TP与ALB含量均呈现显著的降低(P<0.01);抑制Drp-1的表达后成功缓解了降低趋势。(4)铜处理组可以提高所培养的鸡原代肝细胞中SOD、CAT的活性以及MDA的含量,并提升细胞抗氧化程度(P<0.05);抑制Drp-1的表达后,可以显著缓解这种升高的趋势(P<0.05)。结论:由本实验可以得出,有效地抑制Drp-1的表达,对由高铜诱导导致的鸡肝细胞氧化损伤状态具有一定的减缓作用。
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