n-3脂肪酸对氧化应激诱导的细胞凋亡的作用及其分子机制

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本课题利用SH-SY5Y细胞作为模型研究n-3多不饱和脂肪酸(n-3 PUFAs)对氧化应激诱导的细胞凋亡的作用及相关分子机制。研究采用终浓度为60μmol的n-3 PUFAs预处理细胞24小时后,再以终浓度为500μM的过氧化氢处理细胞一定时间。用Hoechst染色检测细胞凋亡、用Western blot和RT-PCR方法研究线粒体凋亡通路中Bcl-2家族蛋白的表达、MAPK抗凋亡信号通路中相关蛋白的表达、Nrf-2-ARE抗氧化应激通中下游目的基因HO-1的表达。用相应试剂盒检测线粒体膜电位(MMP)的丧失、活性氧(ROS)的生成。研究结果表明,经过500μM过氧化氢处理24h后,SH-SY5Y细胞发生严重的细胞凋亡,60μmol n-3 PUFAs预处理能显著抑制这种凋亡现象。对细胞凋亡信号通路的Bcl-2家族相关蛋白表达的研究发现,n-3 PUFAs预处理的细胞能够显著降低过氧化氢引起的促凋亡蛋白Bax、Bak表达增加;抗凋亡蛋白Bcl-2表达降低的现象。过氧化氢刺激导致细胞正常MMP丧失、细胞内ROS水平显著上升,而n-3 PUFAs预处理的细胞能维持正常MMP,保护细胞免受氧化应激下的线粒体损伤和显著抑制ROS水平的升高。MAPK抗凋亡信号通路中相关蛋白的表达研究发现,n-3 PUFAs预处理的细胞能够显著降低过氧化氢引起的细胞内Erk蛋白磷酸化水平上升,缓解细胞抵御氧化应激压力,而对p38的磷酸化调控作用不显著。在对HO-1基因表达研究中,RT-PCR结果显示细胞内该基因在过氧化氢刺激下无显著变化,而n-3 PUFAs预处理在12 h内各个时间点对其表达也无显著调控作用。综上所述,n-3 PUFAs可以抑制过氧化氢诱导细胞凋亡现象,通过调节Bcl-2家族和MAPK信号通路的相关蛋白对凋亡起调控作用,该过程可能无HO-1的参与。此外,n-3 PUFA可以降低细胞内ROS水平、维持细胞正常MMP保护细胞线粒体功能。
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