简介:摘要目的探讨百草枯(PQ)对人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)自噬水平的影响及诱导α-突触核蛋白(α-syn)异常聚集的机制。方法以SH-SY5Y细胞作为多巴胺能神经元的体外模型,不同浓度PQ(0、18.75、37.5、75、150、300、600 μmol/L)处理细胞24 h,150 μmol/L PQ处理细胞不同时间(0、12、24、36、48、60、72、96 h),每组设5个复孔。CCK8法检测细胞相对存活率,确定剂量/时间-效应关系;不同浓度PQ (0、75、150、300、600 μmol/L)处理细胞24 h,150 μmol/L PQ处理细胞不同时间,检测细胞LDH活力;蛋白质印迹法(Western blot)检测细胞内自噬微管相关蛋白轻链3(LC3)、自噬相关蛋白(Beclin1)、Ⅲ型磷脂酰肌醇-3-激酶(Vps34)、泛素结合蛋白(p62)及α-syn表达水平;实时荧光定量反转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测α-syn基因表达水平;免疫荧光法(Immunofluorescencetechnique,IF)检测α-syn表达水平;用自噬诱导剂雷帕霉素(Rapamycin,RAPA) 100 nmol/L预处理细胞6 h,Western blot检测处理前后细胞内自噬相关蛋白及α-syn的蛋白表达水平。结果PQ染毒细胞24 h后,细胞相对存活率明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与正常对照组比较,PQ呈剂量依赖性和时间依赖性抑制SH-SY5Y细胞的增殖活性(P<0.05);与正常对照组比较,染毒组细胞上清中LDH活力明显升高(P< 0.05);Western blot结果显示,与正常对照组比较,染毒组细胞内自噬相关蛋白比值(LC3II/LC3I)、Beclin1和Vps34蛋白表达水平明显下降(P<0.05),p62蛋白表达水平升高(P<0.05);细胞内α-syn蛋白和基因表达水平均明显升高(P<0.05);IF结果显示,经PQ处理后,细胞内α-syn荧光信号明显聚集于胞质,荧光强度增强(P<0.05 );Western blot结果显示,与染毒组比较,RAPA干预组的LC3II/LC3I、Beclin1和Vps34蛋白表达水平明显升高(P<0.05),α-syn蛋白表达水平明显下降(P<0.05)。结论PQ可能通过诱导SH-SY5Y细胞自噬功能障碍,引起细胞内α-syn的异常聚集。
简介:摘要目的探讨组蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)介导蛋白包涵体-自噬-溶酶体途径(AALP)在百草枯(PQ)诱导多巴胺能神经元自噬障碍中的作用。方法以人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)作为多巴胺能神经元的体外模型,将细胞分为对照组和PQ染毒组(不同浓度PQ处理)。用不同浓度PQ (0、25、50、100、200和400 μmol/L)处理细胞24 h,100 μmol/L PQ处理细胞不同时间(0、12、24、36、48、60和72 h),CCK-8法检测细胞增殖活性;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测细胞HDAC6、α-突触核蛋白(α-syn)、动力蛋白中链(Dynein IC1/2)、微管相关蛋白轻链3(LC3)、自噬相关蛋白(Beclin1)、泛素结合蛋白(p62)和溶酶体相关膜蛋白-1(Lamp-1)的表达水平;免疫荧光双标法观察细胞HDAC6、α-syn、Dynein IC1/2、LC3、Lamp-1及γ-微管蛋白(γ-tubulin)在细胞中的表达及定位。结果PQ呈剂量和时间依赖性抑制SH-SY5Y细胞增殖活性(R=-0.950、-0.960,P<0.05);与对照组比较,PQ染毒组HDAC6、α-syn、p62蛋白表达水平升高,差异有统计学意义(P<0.05),而自噬标志蛋白(LC3 Ⅱ/LC3 Ⅰ)、Dynein IC1/2、Beclin1、Lamp-1表达水平降低(P<0.05);与对照组比较,PQ染毒组HDAC6与α-syn荧光信号增强,蛋白表达水平增高,而Dynein IC1/2、LC3、Lamp-1荧光信号减少,蛋白表达水平降低(P<0.05);PQ染毒诱导上述蛋白表达位置也发生变化,细胞质中的HDAC6由弥散状逐渐向细胞核聚集;α-syn、Dynein IC1/2、γ-tubulin、LC3、Lamp-1也逐渐由细胞质向细胞核聚集,并与HDAC6在细胞核共定位于核周区域。结论PQ可能通过诱导HDAC6介导蛋白包涵体-自噬-溶酶体途径障碍引起α-syn异常聚集。
简介:摘要目的探讨牛磺酸(Tau)对百草枯(PQ)诱导的帕金森病(PD)样小鼠海马、黑质区神经元及小胶质细胞的保护作用。方法于2019年4月,将36只SPF级C57BL/6小鼠按随机数字表法分为对照组(NaCl)、Tau对照组(150 mg/kg)、PQ染毒组(10 mg/kg PQ组、15 mg/kg PQ组)、Tau干预组(Tau+10 mg/kg PQ组、Tau+15 mg/kg PQ组),每组6只小鼠。腹腔注射PQ构建PD样小鼠模型并于PQ给药前1 h腹腔注射150mg/kg Tau进行干预,每周2次,连续6周。观察各组小鼠的一般和神经行为学(悬挂实验、旷场实验、游泳实验、悬尾实验、高架十字迷宫实验及新物体识别实验)变化,评估小鼠的运动能力和认知功能。染毒和干预结束后取小鼠脑组织进行尼氏染色检测海马、黑质区神经元尼氏体数量及形态变化;免疫组织化学染色(IHC)检测黑质区神经元标记物神经元核抗原(NeuN)、多巴胺(DA)能神经元标记物酪氨酸羟化酶(TH)、α-突触核蛋白(α-syn)、小胶质细胞标记物离子钙接头蛋白分子-1(Iba-1)、炎性因子诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和白细胞介素-1β(IL-1β)的表达量;免疫荧光双标染色检测黑质区TH与Iba-1、TH与α-syn的共表达情况。结果PQ染毒组小鼠出现反应迟钝、行动减少等一般行为学改变。与对照组比较,PQ染毒组小鼠悬挂实验得分、新物体识别时间比减少,游泳实验和悬尾实验不动时间增多(P<0.05);与对照组比较,15 mg/kg PQ组旷场实验水平爬格数、直立次数和高架十字迷宫实验开放臂停留时间比减少(P<0.05);与PQ染毒组比较,相同剂量Tau干预组小鼠悬挂得分增多,游泳和悬尾不动时间减少(P<0.05);与15 mg/kg PQ组比较,Tau+15 mg/kg PQ组旷场实验水平爬格数、新物体识别时间比增多(P<0.05)。尼氏染色和IHC结果显示,与对照组比较,PQ染毒组海马和黑质区的尼氏体数目减少(P<0.05),黑质区神经元NeuN、TH阳性细胞数目减少(P<0.05),α-syn和小胶质细胞Iba-1阳性表达量增多,炎性因子(iNOS、IL-1β)表达水平升高(P<0.05);与PQ染毒组比较,相同剂量Tau干预组海马和黑质区的尼氏体数目增多(P<0.05),黑质区NeuN、TH阳性细胞数量增加(P<0.05),α-syn、小胶质细胞Iba-1和炎性因子(iNOS、IL-1β)表达量降低(P<0.05)。结论Tau可能通过抑制小胶质细胞活化和炎症因子的释放,保护PQ诱导的黑质DA能神经元变性和海马神经元丢失,有效改善PQ诱导的PD样小鼠神经行为学、脑组织病理改变。