C3aR在冈田酸诱导SH-SY5Y细胞tau蛋白过度磷酸化模型中的作用及机制研究

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目的:  研究C3aR在冈田酸(Okadaic acid,OA)诱导SH-SY5Y细胞tau蛋白过度磷酸化模型中的作用及机制。  方法:  (1)以OA诱导SH-SY5Y细胞作为tau蛋白过度磷酸化细胞模型。将不同浓度的OA加入SH-SY5Y细胞中孵育12h后,使用CCK-8检测细胞活性、Western blot检测tau蛋白磷酸化位点的表达水平,确定OA作用浓度;  (2)研究C3aR拮抗剂(SB290157)对OA诱导SH-SY5Y细胞tau蛋白过度磷酸化模型的保护作用。首先将不同浓度SB290157加入SH-SY5Y细胞预处理24h后再使用40nM的OA诱导tau蛋白过度磷酸化,使用CCK-8检测细胞活性、Western blot检测tau蛋白磷酸化位点的磷酸化程度,确定SB290157作用浓度;使用50nM的SB290157预处理细胞24h观察其对OA诱导tau蛋白过度磷酸化模型的细胞活性、tau蛋白磷酸化程度及细胞骨架的作用;  (3)向SH-SY5Y细胞转染C3aR-siRNA,使用实时定量PCR、Western blot检测沉默效率,将转染后的细胞再进行OA诱导,使用Western blot检测tau蛋白磷酸化水平的变化;  (4)观察SB290157对OA诱导SH-SY5Y细胞tau蛋白过度磷酸化模型的保护机制,利用Western blot检测GSK-3β、CDK5以及PP2A的表达水平。  结果:  (1)40nM的OA处理SH-SY5Y细胞(OA组)可作为本实验的tau蛋白过度磷酸化细胞模型;  (2)我们选择50nM的SB290157预处理SH-SY5Y细胞24h再进行OA诱导处理(SB290157+OA组),与OA组相比细胞活性有显著升高,p-Tau(Ser396)/Tau、p-Tau(Thr231)/Tau表达水平显著降低,Phalloidin细胞骨架染色显示其对细胞骨架有保护作用;  (3)使用两条C3aR-siRNA序列转染SH-SY5Y细胞后,PCR显示C3aR的mRNA表达水平、Western blot显示C3aR蛋白表达水平均显著降低,说明两条C3aR-siRNA序列均能有效敲低C3aR,对C3aR-siRNA转染后的SH-SY5Y细胞进行OA诱导12h处理,p-Tau/Tau表达水平有显著降低;  (4)SB290157+OA组与OA组相比,p-GSK-3β(ser9)/GSK-3β表达水平显著升高,而p-PP2Ac/PP2Ac、CDK5表达水平无显著差异。  结论:  本研究发现SB290157能够显著降低OA诱导SH-SY5Y细胞的tau蛋白磷酸化水平,同时对细胞活性、细胞骨架均有保护作用,利用C3aR-siRNA敲低C3aR的表达同样可以降低OA诱导SH-SY5Y细胞的tau蛋白磷酸化水平,以上结果提示C3aR参与了tau蛋白过度磷酸化的形成。使用SB290157处理的tau蛋白过度磷酸化细胞模型,p-GSK-3β(ser9)/GSK-3β表达水平显著升高,提示SB290157可能通过GSK-3β信号途径减轻tau蛋白的磷酸化程度,从而发挥神经保护作用,为AD及相关tau蛋白病的发病机制与治疗提供了新的思路。
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