α7神经型尼古丁受体表达抑制对SH-SY5Y细胞β-分泌酶和氧化应激的影响及其机制研究

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【目的】研究α7神经型尼古丁受体(Neuronal nicotinic acetylcholine receptor,nAChR)基因表达抑制后该受体对细胞淀粉样蛋白前体蛋白(Amyloid precursor protein,APP)代谢及细胞氧化应激水平的影响,从而了解α7 nAChR的神经保护作用,以及该受体与阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)发病机制的关系。  【方法】 SH-SY5Y细胞转染针对α7 nAChR的小分子干扰 RNA(Small interference RNA,siRNA),用 Real-time PCR法和蛋白免疫印迹(Western Blotting)法分别测定细胞中α7 nAChR、β-分泌酶两个亚型(BACE1和BACE2)在 mRNA和蛋白表达水平的变化;用双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)测定 Aβ1-42含量的变化;并用终浓度为1μmol/L的Aβ1-42处理培养的α7 nAChR表达抑制细胞48 h,比色法测定细胞脂质过氧化产物丙二醛(Malondialdehyde,MDA)水平、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-PX)活性。  【结果】转染针对α7 nAChR基因的siRNA后,与空白对照组细胞相比,α7 nAChR mRNA及蛋白表达水平分别降低了84%和79%;BACE1 mRNA及蛋白表达水平分别升高了527%和71%;BACE2 mRNA及蛋白表达水平分别降低了58%和75%;Aβ1-42含量升高了208%;细胞脂质过氧化产物 MDA升高38%;SOD和GSH-PX活性分别降低30%和21%。用终浓度为1μmol/L的Aβ1-42处理后氧化应激水平增强:细胞脂质过氧化产物 MDA升高61%;SOD和GSH-PX活性分别降低35%和21%,且α7 nAChR基因表达抑制后能增强 Aβ的致氧化应激作用。  【结论】转染针对α7 nAChR基因 siRNA片段能有效地抑制细胞内源性α7 nAChR基因的表达;α7 nAChR基因表达抑制可增加 Aβ1-42的含量,其机制可能与α7 nAChR基因沉默后增加 BACE1基因的表达水平、降低 BACE2基因的表达水平进而影响 APP的切割有关。Aβ能通过诱导氧化应激损伤细胞,α7 nAChR基因表达抑制能诱导细胞氧化应激损伤并能增加 Aβ的神经毒性作用,这可能与 AD的发病机制有关。间接表明α7 nAChR在 AD的发病过程中具有重要的神经保护作用。
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