组蛋白去乙酰化酶抑制剂对多巴胺神经元细胞的救援作用

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背景多巴胺神经元损伤是引起帕金森综合症的主要原因,研究发现氧化应激是导致多巴胺神经元细胞受损的主要诱因之一,金属硫蛋白2(metallothionein,MT2)能够清除氧自由基具有抗炎及抗氧化应激的作用。研究表明组蛋白去乙酰化酶抑制剂(Histone deacetylation inhibitor,HDACi)能够提高MT2的表达,丙戊酸(valproic acid,VPA)、丁酸钠(Sodium butyrate)、三羟基丁酸(β-Hydroxybutyrate,β-OHB)及三羟基丁酸甲酯(3-hydroxybutyrate methyl ester,HBME)等是几种常见的HDACis,其中丙戊酸钠广泛应用于临床,我们设想HDACi能否通过保护多巴胺神经元细胞,进而对氧化应激导致的疾病产生救援作用。目的研究组蛋白去乙酰化酶抑制剂对多巴胺神经元细胞的保护作用及其作用机制。方法SH-SY5Y细胞培养及课题实验设计,(1):HDACi救援鱼藤酮诱导的SH-SY5Y细胞活力实验;(2):HDACi救援ROSup诱导的SH-SY5Y细胞的活性氧(Reactive oxygen species,ROS)实验;(3):HDACi救援羰基氰化物3-氯苯基腙(Carbonyl cyanide3-chlorophenylhydrazone,CCCP)诱导的SH-SY5Y细胞的线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)实验;(4):HDACi救援鱼藤酮诱导的SH-SY5Y细胞凋亡实验;(5):HDACi对鱼藤酮诱导的SH-SY5Y细胞MT2表达的影响实验。均分为control组、模型组及不同浓度HDACi救援组。分别用噻唑蓝(3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide,MTT)法检测不同组别SH-SY5Y细胞的细胞活力水平;利用流式细胞仪检测SH-SY5Y细胞内活ROS水平、MMP水平及早期凋亡率水平;利用实时荧光定量PCR检测不同组别细胞中MT2的m RNA表达水平。结果a)HDACi救援鱼藤酮诱导的SH-SY5Y细胞活力的实验中,模型组:鱼藤酮能够降低SH-SY5Y细胞的活力(与control组相比,P<0.05);HDACi(VPA及HBME)能够改善鱼藤酮诱导的SH-SY5Y细胞损伤并提高其活力水平(与鱼藤酮组相比,P<0.05),并且呈现剂量依赖性;b)HDACi救援ROSup诱导的SH-SY5Y细胞的ROS实验中:模型组(ROSup)细胞中ROS水平明显提高(与control组相比,P<0.01);HDACi能够降低ROSup诱导的ROS产生(与ROSup组相比,P<0.05),并且呈现剂量依赖性;c)HDACi救援CCCP诱导的SH-SY5Y细胞的MMP实验中:模型组(CCCP)的MMP明显降低(与control组相比,P<0.01);HDACi能够改善CCCP降低的SH-SY5Y细胞MMP水平(与CCCP组相比,P<0.05),并且呈现剂量依赖性;d)HDACi救援鱼藤酮诱导的SH-SY5Y细胞凋亡实验中:模型组(鱼藤酮)能够增加SH-SY5Y细胞的早期凋亡率(与control组相比,P<0.01);HDACi能够较低鱼藤酮引起的SH-SY5Y细胞早期凋亡(与鱼藤酮组相比,P<0.01);e)HDACi对鱼藤酮诱导的SH-SY5Y细胞MT2表达的影响实验中:模型组(鱼藤酮)能够降低SH-SY5Y细胞的MT2的m RNA的表达;HDACi组(丁酸钠与VPA)能够提高SH-SY5Y细胞的MT2的m RNA的表达(与鱼藤酮组相比,P<0.01,与control组相比,P<0.01)。结论HDACi能够降低鱼藤酮、ROSup及CCCP试剂对多巴胺神经元SH-SY5Y细胞造成的损伤作用,可能与HDACi能够提高MT2的表达,进而改善线粒体的功能异常及对抗氧化应激的作用机制密切相关。
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