VDAC1在Aβ25-35致海马神经细胞线粒体凋亡中的作用及其Cy3G干预

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目的(1)研究β淀粉样蛋白(Aβ25-35)诱导线粒体细胞凋亡的机制和线粒体电压阴离子通道1(VDAC1)在其中的关键作用,为AD的防治寻找新靶点。(2)以矢车菊-3-O-葡萄糖苷(Cy3G)对Aβ25-35的拮抗作用为切入点,探索其神经保护的有效方式和相关机制。(3)Aβ25-35及Cy3G干预后,筛选海马神经细胞微RNA(miRNA)的表达差异。方法(1)原代培养乳鼠海马神经细胞,检测其纯度,用5μmol/L Aβ25-35损伤海马神经细胞建立AD细胞模型。(2)噻唑蓝(MTT)法筛选Cy3G的适宜干预浓度和方式。(3)观察Cy3G对Aβ25-35引起的海马神经细胞损伤的保护作用:乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒检测细胞上清液中LDH漏出量,罗丹明123检测细胞线粒体膜电位(MMP),Hoechst 33342检测细胞凋亡率。(4)DCFH-DA探针检测胞内活性氧(ROS)含量,Western blot法检测凋亡相关蛋白Bax,Bcl-2,VDAC1,Caspase-9的表达水平和VDAC1的寡聚化水平。(5)基因芯片筛选差异表达的miRNA,探索基因群在刺激前后特异性的变化特征与规律,分析其下游信号通路。结果(1)与对照组比,加入5μmol/L Aβ25-35使细胞存活率显著降低(P<0.05),提示造模成功。40μmol/L Cy3G共孵育3 h为其较适宜干预方式。(2)Aβ25-35导致海马神经细胞上清液中LDH漏出量、细胞凋亡率增多,MMP降低(P<0.05),Cy3G干预可拮抗其作用。(3)Aβ25-35提高海马神经细胞ROS和促凋亡蛋白Bax的表达水平,Cy3G干预可拮抗其作用(P<0.05)。Aβ25-35增多海马神经细胞线粒体膜蛋白VDAC1的表达,增加VDAC1寡聚化(P<0.05)。(4)Aβ25-35可影响miR-135b-5p,miR-153-3p等miRNA的表达,其毒性作用可能与细胞凋亡,氧化应激等生物学功能相关,涉及以同源二聚化为代表的蛋白质复杂相互作用。Cy3G的神经保护作用可能与RNA聚合酶II启动子的负调控,MAPK级联反应,蛋白质去磷酸化,自噬调节等生物学功能密切相关。结论(1)Aβ25-35可能刺激氧化应激,使Bcl-2家族向促凋亡的方向转化,提高线粒体通道蛋白VDAC1表达水平,促进VDAC1寡聚化,启动细胞凋亡进程,最终导致神经元缺失,AD病程发生发展。(2)Cy3G的神经保护作用可能和其强大的抗氧化性、下调Bax,VDAC1等促凋亡蛋白的表达密切相关。
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