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目的探讨星形胶质细胞在正常状态下和百草枯(Paraquat,PQ)诱导下对PQ诱导的神经细胞中热休克蛋白及TDP43蛋白表达,以及神经细胞存活的影响。方法1.为了建立星形胶质细胞和神经细胞共培养体系,选用U87细胞作为星形胶质细胞模型,SH-SY5Y细胞作为神经细胞模型。采用trans-well共培养系统对U87细胞和SH-SY5Y细胞共培养。2.为了建立百草枯诱导的SH-SY5Y细胞模型,选择合适的百草枯诱导浓度,实验分为空白对照组(未经百草枯处理的SH-SY5Y细胞或U87细胞)、百草枯处理组(经百草枯处理的SH-SY5Y细胞或U87细胞)。采用CCK8法,检测0μM、100μM、200μM、300μM、400μM、500μM的百草枯浓度下,U87细胞和SH-SY5Y细胞存活率。采用免疫荧光法检测100μM百草枯诱导下SH-SY5Y细胞内TDP43蛋白聚集的定位表达。3.为了研究U87细胞在正常状态下对百草枯诱导的SH-SY5Y细胞的影响,实验分为空白对照组(未经百草枯处理的SH-SY5Y细胞)、百草枯处理组(经1mM的百草枯处理2h的SH-SY5Y细胞),共培养组(U87细胞和经1mM的百草枯处理2h的SH-SY5Y细胞共培养)。采用蛋白免疫印迹法,检测以上各组SH-SY5Y细胞中热休克蛋白及TDP43蛋白的表达。采用CCK8法,检测各组SH-SY5Y细胞存活率。4.为了研究在百草枯诱导下的U87细胞对百草枯诱导的SH-SY5Y细胞的影响,实验分为空白对照组(未经百草枯处理的SH-SY5Y细胞)、百草枯处理组(经百草枯处理24h的SH-SY5Y细胞)和共培养组(共同经百草枯处理24h的SH-SY5Y细胞和U87细胞共培养)。采用蛋白免疫印迹法,检测以上各组SH-SY5Y细胞中热休克蛋白及TDP43蛋白的表达。采用CCK8法,检测各组SH-SY5Y细胞存活率。结果1.U87细胞和SH-SY5Y细胞在trans-well系统中共培养成功,共培养体系建立。2.百草枯模型建立实验中:(1)百草枯浓度选择的CCK8检测结果显示,随着百草枯浓度的增加,两种细胞存活率均逐渐降低(p<0.05),且SH-SY5Y细胞比U87细胞的下降趋势更明显。与0μM百草枯组相比,100μM百草枯组的SH-SY5Y细胞(p>0.05)和U87细胞(p>0.05)的存活率均无差异。与0μM百草枯组相比,当百草枯浓度为200μM时,SH-SY5Y细胞存活率降低(P<0.05)。当百草枯浓度为300μM时,U87细胞的细胞存活率降低,表现出对百草枯的敏感性(P<0.05)。(2)SH-SY5Y细胞内TDP43蛋白聚集表达的免疫荧光检测结果显示,与空白对照组相比,百草枯处理组的细胞质内出现TDP43蛋白绿色荧光,以上结果表明百草枯疾病模型建立。3.Trans-well共培养时,正常U87细胞对百草枯诱导的SH-SY5Y的影响实验中,经1mM百草枯处理2h后:(1)SH-SY5Y细胞内热休克蛋白表达实验的Western blot检测结果显示,各组SH-SY5Y细胞中的HSF1、HSP70、HSPB8的表达均无差异(P>0.05)。(2)SH-SY5Y细胞内TDP43蛋白表达的Western blot检测结果显示,各组SH-SY5Y细胞中TDP43蛋白的表达均无差异(P>0.05)。(3)各组SH-SY5Y细胞存活率的CCK8检测结果显示,百草枯处理组与空白对照组无差异(P>0.05)。与百草枯处理组相比,共培养组的SH-SY5Y细胞存活率升高(P<0.05)。4.Trans-well共培养时,在百草枯诱导下,U87细胞对SH-SY5Y细胞影响的实验中:(1)SH-SY5Y细胞内热休克蛋白表达实验的Western blot检测结果显示:(1)经100μM百草枯处理24h后,与空白对照组相比,百草枯处理组的SH-SY5Y细胞内HSPB8的表达增加(P<0.05),HSF1、HSP70的表达无差异(P>0.05)。与百草枯处理组相比,共培养组的SH-SY5Y细胞内HSF1的表达减少(P<0.01),HSPB8的表达减少(P<0.05),HSP70的表达无差异(P>0.05)。(2)经300μM百草枯处理24h后,与空白对照组相比,百草枯处理组的SH-SY5Y细胞内HSP70的表达增加(P<0.001),HSPB8表达增加(P<0.05)。HSF1、HSPB8的表达无差异(P>0.05)。与百草枯处理组相比,共培养组的SH-SY5Y细胞内HSF1的表达减少(P<0.05),HSPB8的表达减少(P<0.05),HSP70的表达无差异(P>0.05)。(2)SH-SY5Y细胞内TDP43蛋白表达的Western blot检测结果显示:(1)经100μM百草枯处理24h后,与空白对照组相比,百草枯处理组的SH-SY5Y细胞内的TDP43蛋白表达增加(P<0.05)。共培养组和百草枯处理组比较,SH-SY5Y细胞内的TDP43蛋白表达无差异(P>0.05)。(2)经300μM百草枯处理24h后,与空白对照组相比,百草枯处理组的SH-SY5Y细胞内的TDP43蛋白表达增加(P<0.01)。共培养组和百草枯处理组比较,SH-SY5Y细胞内的TDP43蛋白表达无差异(P>0.05)。(3)各组SH-SY5Y细胞存活率的CCK8检测结果显示:(1)经100μM百草枯处理24h后,空白对照组、百草枯处理组和共培养组之间的细胞存活率均无差异(P>0.05)。(2)经300μM百草枯处理24h后,与空白对照组相比,百草枯处理组的SH-SY5Y细胞存活率降低(P<0.001)。与百草枯处理组相比,共培养组的SH-SY5Y细胞存活率降低(P<0.01)。结论星形胶质细胞在正常状态下对百草枯诱导的神经细胞内热休克蛋白和TDP43蛋白的表达无影响,但能促进神经细胞存活。星形胶质细胞在百草枯诱导下能减少PQ诱导的神经细胞中热休克蛋白的表达并促进细胞死亡,但对TDP43蛋白的表达无影响。