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帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是最常见的神经退行性疾病之一,其病理特征为黑质(substantia nigra,SN)多巴胺(dopamine,DA)能神经元的进行性丢失和由此导致的纹状体内DA的耗竭。目前多数研究认为氧化应激、线粒体功能障碍、炎症反应、遗传、环境等多种因素参与了PD的发病,但PD的病因及发病机制尚未阐明。越来越多的研究表明,SN内铁的异常聚积参与了PD的发病,细胞内过量的Fe2+通过Fenton反应产生大量的羟自由基,增强了细胞的氧化应激反应,从而加剧对DA能神经元的损伤。近年来,研究发现大麻素Ⅱ型受体(cannabinoid receptor 2,CB2R)的激活可以缓解PD小鼠的运动症状,并且可以减少DA能神经元的丢失,其机制可能是激活胶质细胞上的CB2R抑制了胶质细胞活化,减少了促炎因子的释放,从而减轻DA能神经元的损伤。DA能神经元上也存在CB2R,若DA能神经元上的CB2R激活,是否可以直接保护神经元?为了探讨DA能神经元上CB2R的激活是否能够直接保护DA能神经元以及其可能的作用机制,本实验选取原代培养的腹侧中脑(ventral mesencephalon,VM)神经元和表达内源性大麻素系统的SH-SY5Y细胞作为实验对象,选用特异性CB2R激动剂JWH-133和特异性CB2R拮抗剂AM630预处理细胞30 min,再加入1-甲基-4-苯基吡啶阳离子(1-methyl-4-phenylpyridinium,MPP+)共处理细胞24 h,应用流式细胞术检测细胞线粒体膜电位(mitochondrial transmembrane potential,ΔΨm)的改变;应用免疫印迹法检测各组细胞CB2R、酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)和二价金属离子转运蛋白1(divalent metal transporter 1,DMT1)的蛋白表达;应用激光扫描共聚焦显微镜技术检测细胞摄铁功能的变化。结果如下:1.应用免疫印迹法,我们检测了SH-SY5Y细胞CB2R蛋白水平的变化。与正常对照组相比,MPP+组SH-SY5Y细胞CB2R的表达显著降低(P<0.001),JWH-133预处理后可抑制MPP+导致的CB2R蛋白表达下降(P<0.01),而CB2R拮抗剂AM630可以阻断JWH-133的作用,使CB2R蛋白表达下降(P<0.01)。2.应用流式细胞术,我们检测了SH-SY5Y细胞ΔΨm的变化。与正常对照组相比,MPP+组的ΔΨm显著降低(P<0.001),经JWH-133预处理后,ΔΨm的下降幅度变小,与MPP+组相比,结果有统计学差异(P<0.01),AM630可阻断JWH-133的作用,ΔΨm下降幅度较JWH-133/MPP+共处理组增大(P<0.05)。3.应用免疫印迹法,我们检测了SH-SY5Y细胞TH蛋白水平的变化。与正常对照组相比,MPP+组的TH蛋白表达降低(P<0.05),JWH-133预处理后,TH蛋白表达高于MPP+组,与MPP+组相比,结果有统计学差异(P<0.05),AM630可阻断JWH-133的作用,TH的蛋白表达低于JWH-133/MPP+组(P<0.01)。4.应用免疫印迹法,我们检测了VM神经元TH蛋白水平的变化。与正常对照组相比,MPP+组的TH蛋白表达降低(P<0.01),JWH-133预处理后,TH蛋白表达高于MPP+组,与MPP+组相比,结果有统计学差异(P<0.05),AM630可阻断JWH-133的作用,TH的蛋白表达低于JWH-133/MPP+组(P<0.05)。5.应用激光扫描共聚焦显微镜技术检测SH-SY5Y细胞的摄铁情况,用1 mmol/L硫酸亚铁灌流细胞,使用钙黄绿素作为指示剂,细胞的荧光越弱,表示进入细胞内的铁就越多。与对照组相比,MPP+组的荧光猝灭较快,加入JWH-133后,细胞的荧光猝灭减缓,表明JWH-133/MPP+组细胞铁转入减慢,而AM630可阻断JWH-133的作用,使细胞的荧光猝灭加快。6.应用激光扫描共聚焦显微镜技术检测VM神经元的摄铁情况,使用1 mmol/L硫酸亚铁灌流,使用钙黄绿素作为指示剂。与对照组相比,MPP+组的荧光猝灭较快,加入JWH-133后,细胞的荧光猝灭减缓,表明JWH-133/MPP+组铁转入速率减慢,而AM630可阻断JWH-133的作用,使细胞的荧光猝灭加快。7.应用免疫印迹法,我们检测了SH-SY5Y细胞DMT1蛋白水平的变化。与正常对照组相比,MPP+处理后,DMT1的蛋白表达升高(P<0.05),用JWH-133预处理后,DMT1的表达下降,与MPP+组相比,结果具有统计学差异(P<0.05),而AM630可阻断JWH-133的作用,DMT1的表达较JWH-133/MPP+组显著升高(P<0.01)。8.应用免疫印迹法,我们检测了VM神经元DMT1蛋白水平的变化。与正常对照组相比,MPP+组的VM神经元DMT1的蛋白表达升高(P<0.01),用JWH-133预处理后,DMT1的表达下降(P<0.05),而AM630可阻断JWH-133的作用,DMT1的表达升高(P<0.05)。以上结果表明,SH-SY5Y细胞和VM神经元上的CB2R被JWH-133特异性激活后,可以抑制MPP+引起的TH蛋白表达的降低,减轻MPP+引起的SH-SY5Y细胞ΔΨm的降低,说明CB2R的激活可减轻MPP+造成的DA能神经元损伤。CB2R被JWH-133特异性激活后,进入细胞内的铁减少,而且DA能神经元的DMT1蛋白水平降低,提示CB2R的激活可能通过抑制MPP+对DMT1的蛋白表达来抑制铁向细胞内的转运,从而减轻氧化应激对DA能神经元的损伤。