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目的:帕金森病(Parkinson Disease,PD)是一种神经系统变性疾病,临床上以进行性加重的运动缓慢、肌强直、静止性震颤、姿势步态异常等为特征,黑质内多巴胺(DA)能神经元大量减少为基本的病理表现,机制目前尚不清楚,但普遍认为与多种因素参与有关。生态学研究发现经常接触工农业毒物的人群PD患病率高[1]。因此,与鱼藤酮等有关的环境因素是近年来成为研究的热点。早期凋亡基因前列腺凋亡反应蛋白(prostate apoptosis response-4,Par-4)改变发生在某些氧化应激的损伤后,在中枢神经系统变性疾病的神经元凋亡中具有关键作用。本研究旨在探讨鱼藤酮致多巴胺能神经元凋亡中是否有Par-4表达的改变,为PD的基因治疗提供一个新的靶点。
方法:1、5、10μmol/L的鱼藤酮作用于PC12细胞6h和24h,采用MTT比色法检测细胞活性,存活率=(实验孔OD490值-空白对照孔OD490值)/(正常对照孔OD490值-空白孔OD490值)×100%; PI染色法通过流式细胞仪检测细胞凋亡率;Western Blot检测Par-4表达量的改变;筛选出Par-4表达改变明显的鱼藤酮浓度和作用时间给予信号转导抑制剂,同样采用Western Blot检测Par-4表达量的改变,确定Par-4改变是通过哪条信号通路实现的。
结果:1.PC12细胞受毒6h时,各浓度组细胞形态没有显著改变,24h后,10μmol/L组细胞不同程度的皱缩,胞体变小,亮度增强,胞体的细小突起消失。 2.细胞存活率检测:鱼藤酮作用6h后,1、5、10μmol/L组的存活率依次降低至93%、90%、90%,且各组之间无统计学差异。24h后,加药各组的存活率依次降低至87%、78%、54%,且各组之间存活率也有显著差异(P<0.05)。
3.凋亡检测:1、5、10μmol/L鱼藤酮作用6h,各组没有明显的凋亡峰。24h后,10μmol/L组出现了不典型的凋亡峰,凋亡率为11%。其他各组未出现凋亡峰。
4.鱼藤酮作用后Par-4的改变:
鱼藤酮作用于PCI2细胞后6h,1、5μmol/L组的光密度比值与正常对照组比较无统计学差异,而10μmol/L组光密度比值显著升高(p=0.029646);作用24h后,1μmnol/L(p=0.018461)和5μmol/L(p=0.043415)两组光密度比值均升高,与对照组比较有统计学差异,而10μmol/L(p=0.081298)在与对照组比较则差异消失了。同浓度下不同时间的Par-4表达量也有不同。如1μmol/L(p=0.006308)和5μmol/L(p=0.034624)组在24h时比6h时光密度比值显著升高,均有统计学差异;而10μmol/L组24h光密度比值反而低于6h组(p=0.023487)。
5.信号转导抑制剂应用后Par-4改变:c-Jun氨基端激酶(JNK)信号转导通路抑制剂Ginestin 20μmol/L预处理PC12细胞1h,再加入鱼藤酮处理,结果显示10μmol/L鱼藤酮作用6h后,Par-4/actin比值没有显著升高,与单纯鱼藤酮作用组比较,显著降低(p=0.0131),而与正常对照组无统计学差异(p=0.59475).其他通路抑制剂作用组与单纯鱼藤酮作用组比较,没有统计学差异。
结论:
1.鱼藤酮诱导PC12细胞凋亡中有Par-4凋亡蛋白的表达升高。
2.Par-4表达升高具有时间和浓度依赖性。
3.Par-4表达升高是一过性,且时间有限。
4.JNK参与鱼藤酮诱导PC12细胞Par-4表达升高的信号转导途径。