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背景与目的： Shh信号转导通路可能参与神经系统疾病(脑梗塞、帕金森病)损伤的修复,这些疾病共有的病理生理基础是氧化应激。我们先前的研究发现,Shh在氧化性损伤的皮质神经元中高表达,并可能介导保护作用。然而,Shh的内源性增高并不足以保护神经元的氧化性损伤。文献表明Shh参与星形胶质细胞的发育及功能,而星形胶质细胞对氧化应激中的神经元有一定的保护作用。因此,本实验对内源性Shh的来源及其保护作用的机制进行相关探讨。 材料与方法： 在H2O2处理的第4代培养的星形胶质细胞,用qRT-PCR和Westernblotting检测Shh信号转导通路中Shh、Patched1、Gli-1的表达,ELISA检测Shh的分泌。分别用Shh特异性抗体5E1和H2O2处理共培养的星形胶质细胞和神经元,ELISA检测MAP-2的表达(神经元生存率的指标)。分别用Shh信号转导通路阻滞剂Cyclopamine、外源性Shh、LY294002(PI3-K/Akt信号途径抑制剂),SB203580(p38MAPK信号途径抑制剂),UO126(ERK信号途径抑制剂)和/或H2O2处理星形胶质细胞,应用MTT和台盼蓝染色法检测细胞活性,用Westernblotting检测AKT、ERK、p38水平及其磷酸化水平的表达变化,用流式细胞仪检测细胞凋亡状况,用qRT-PCR和Westernblotting观察药物处理后细胞中Bcl-2和Bax的表达变化。 结果： 在原代培养的皮层星形胶质细胞中,100μMH2O2明显增高Shh、Patched1、Gli-1的蛋白和mRNA表达水平,与100μMH2O2处理的神经元比较,其分泌的Shh明显增高。在神经元和星形胶质细胞共培养体系中,抑制Shh信号的激活(5E1)可明显抑制星形胶质细胞对神经元氧化性损伤的保护作用。我们的研究进一步发现,H2O2(100～800μM)对星形胶质细胞呈浓度依赖性损伤,200μMH2O2可以使细胞生存率下降至36.15±4.37％,外源性Shh可以明显增高星形胶质细胞的生存率,降低H2O2损伤所致的细胞凋亡率增高,而Shh的保护作用可以部分被Shh信号通路阻滞剂cyclopamine所阻断。我们发现,外源性Shh可以明显增高星形胶质细胞中Akt磷酸化的水平,而对ERK和p38的表达水平无明显作用。LY294002(PI3-K/Akt信号途径抑制剂)可以部分阻断Shh所致的细胞生存率增高,降低Shh所致的细胞内Bcl-2水平的增高。 结论： 本课题通过体外实验初步研究了Shh对星形胶质细胞氧化损伤的影响,我们发现氧化应激可以诱导星形胶质细胞分泌Shh,并参与星形胶质细胞对神经元的保护作用。外源性Shh通过调控PI-3k/Akt/Bcl-2信号途径参与对星形胶质细胞的氧化性损伤的保护作用。