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【研究背景与目的】高糖(High glucose,HG)诱导神经细胞内质网应激在糖尿病脑病(Diabetic encephalopathy,DE)中具有重要的作用。亚精胺(Spermidine,Spd)作为一种天然多胺,具有抗内质网应激作用。那么,Spd是否可拮抗HG诱导神经细胞内质网应激?生长分化因子11(Growth differentiation factor 11,GDF11)具有神经保护作用。如果Spd能拮抗HG诱导的神经细胞内质网应激,GDF11是否介导该作用?为此,本研究将在小鼠海马神经元HT22细胞上明确Spd对HG诱导神经细胞内质网应激的拮抗作用,阐明GDF11对这一作用的介导效应。【方法】1.Cell Counting Kit-8(CCK-8)检测HT22细胞存活率;2.蛋白免疫印迹法(Western Blotting)检测HT22细胞中GDF11蛋白及内质网应激相关蛋白葡萄糖调节蛋白(Glucose-regulated protein 78,GRP78)和活化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶12(Cleaved cysteinyl aspartate specific proteinase,Cleaved caspase-12)的表达;3.GDF11 sh RNA转染HT22细胞沉默GDF11的表达;4.逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测转染GDF11 sh RNA后HT22细胞中GDF11 m RNA的表达。【结果】1.HG诱导HT2细胞内质网应激1.1.HG(13.5,27,40.5 mg/ml,24 h)处理HT22细胞能显著降低HT22细胞活力,表明HG对HT22细胞具有细胞毒性作用。1.2.HG(13.5,27,40.5 mg/ml,24 h)处理HT22细胞能明显上调HT22细胞中内质网应激相关蛋白GRP78和Cleaved caspase-12的表达,表明HG可诱导HT22细胞产生内质网应激。2.Spd拮抗HG诱导的HT22细胞内质网应激2.1.Spd(0.25,0.5,1μM,30 min)预处理HT22细胞能有效抑制HG诱导的HT22细胞活力下降,表明Spd具有拮抗HG神经细胞毒性的作用。2.2.Spd(0.25,0.5,1μM,30 min)预处理HT22细胞可抑制HG(27 mg/ml,24 h)诱导的HT22细胞内质网应激相关蛋白GRP78和Cleaved caspase-12的表达增加,表明Spd可拮抗HG诱导HT22细胞内质网应激。3.GDF11介导Spd对HG诱导的HT22细胞内质网应激的拮抗作用3.1.HG(13.5,27,40.5 mg/ml,24 h)处理可浓度依赖性地抑制HT22细胞中GDF11蛋白的表达,提示GDF11蛋白的下调可能与HG诱导HT22细胞内质网应激有关。3.2.Spd(0.25,0.5,1μM,30 min)预处理可逆转HG对HT22细胞GDF11蛋白的下调作用,且单独使用Spd(1μM)可明显上调HT22细胞中GDF11的表达,提示GDF11蛋白的上调可能与Spd拮抗HG诱导HT22细胞内质网应激有关。3.3.GDF11 sh RNA能取消Spd对HG诱导HT22细胞毒性及内质网应激的拮抗作用,表明抑制GDF11表达可逆转Spd拮抗HG诱导的HT22细胞内质网应激。【结论】Spd通过上调GDF11的表达拮抗HG诱导的HT22细胞内质网应激。