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过氧化物酶体增殖物激活受体丫辅激活因子1α(peroxisome prol iferator-activatedreceptor-γ coactivator-1α,PGC-1α)是线粒体生物合成和呼吸的主要调节因子之一,PGC-1α能刺激线粒体的生物合成,维持线粒体的膜电位差,同时还可以诱导线粒体抗氧化酶的表达上调,从而能拮抗凋亡刺激因子诱导的细胞凋亡。但是PGC-1α在退行性疾病中的作用还不是很清楚,而且与凋亡信号传导通路之间的关系也正处于研究当中,因此,本论文主要探讨PGC-1α在退行性疾病细胞模型中的表达以及与JNK和P38细胞凋亡通路的关系。
在鱼藤酮诱导的的SH-SY5Y细胞的凋亡模型中,以0.1μM、0.5μM、1μM、5μM的鱼藤酮处理42小时后,PGC-1α蛋白的表达随鱼藤酮浓度的增多呈现下调;以1μM的鱼藤酮分别作用12h、24h、36h、42h、48h后,PGC-1α蛋白的表达随鱼藤酮作用时间的延长呈现下调。
在MPP<+>诱导的SH-SY5Y细胞凋亡模型中,PGc-1α基因和蛋白在5mM MPP<+>作用3h和6h为表达上调,在21h表现为下调。
在MPP<+>诱导的小脑颗粒原代培养的神经元凋亡模型中,以25μM、50μM、75μM、100μM的MPP<+>处理24小时后,PGC-1α蛋白的表达在50μM处理组表达上调达到高峰,在100μM处理组表达明显下调。以100μM的MPP<+>分别处理0.5h和1h,PGC-1α蛋白的表达出现了上调,在16h和24h出现了明显的下调。应用Western blot的方法发现MPP<+>处理小脑颗粒细胞后0.5h,磷酸化JNK和磷酸化p38均增高;这两种激酶各自的抑制剂都可以浓度依赖性减少LDH的释放,提示两种激酶的激活参与了MPP<+>诱导的小脑颗粒细胞的凋亡。在用MPP<+>处理前2小时先预孵JNK和P38的抑制剂,16小时后用Western blot的方法检测PGC-1α,相对于MPP<+>处理组PGC-1α蛋白的表达呈现了浓度依赖性的部分上调,结果提示诱导的PGC-1α蛋白下调很可能通过州K和P38通路介导的。综合以上结果得出:(1)在鱼藤酮和MPP<+>诱导的SH-SY5Y细胞模型以及MPP<+>诱导的原代培养的小脑颗粒细胞模型中,当细胞的形态发生明显改变时,PGC-1α蛋白的表达也出现了下调。(2)MPP<+>通过激活JNK和P38通路诱导了小脑颗粒原代培养神经元的凋亡;JNK和P38的抑制剂可以拮抗MPP<+>诱导的PGC-1α蛋白的表达下调,提示PGC-1α蛋白的表达可能与细胞存活有关。
本论文探讨了在神经元凋亡模型中PGC-1α与JNK和P38通路的关系,提示细胞的凋亡可能是与PGC-1α蛋白下调有关,但具体的调节机制还需进一步探讨,为神经退行性疾病的发病机制提供理论依据,疾病防治提供新的靶点。