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目的:(1)探讨高糖环境对PC12细胞增殖生长的影响,并确定其半数抑制浓度和时间,观察细胞形态变化。(2)明确凋亡相关蛋白Bcl-2和Caspase-3的变化,用分子生物学的方法验证高糖是否诱导PC12细胞凋亡。方法:采用MTT比色法测定细胞的存活率。取对数生长期的PC12细胞,调整其密度为5×108/L。对照组PC12细胞在DMEM普通培养基(葡萄糖浓度4.5mg/mL)中进行培养,实验组的PC12细胞在9—27mg/mL DMEM高糖培养基中分别培养24—96h,测定出高糖环境作用PC12细胞的半数抑制浓度和最适时间点。之后的实验分为2组:(1)对照组(DMEM普通培养基中培养);(2)高糖(HG)组(DMEM高糖培养基中培养)。采用光镜和透射电镜观察两组细胞的形态以及超微结构的改变。为进一步验证高糖有诱导PC12细胞凋亡的作用,通过RT-PCR和Western blotting半定量检测凋亡相关凋亡因子Caspase-3和Bcl-2的mRNA和蛋白水平的变化。结果:高糖在体外对PC12细胞增殖生长具有明显的生长抑制和促凋亡作用。PC12细胞经体外4.5—27mg/mL高糖培养基培养24—96h后,其促凋亡作用呈浓度依赖性和时间依赖性。随着高糖浓度的增加和干预时间的延长,其细胞增殖抑制率逐渐升高,在13.5mg/mL DMEM高糖培养基中培养72h后达到半数抑制率。与对照组比较,经13.5mg/mL高糖作用72h后,可见细胞数量明显减少,部分细胞出现凋亡现象,胞质中产生空泡,并出现凋亡小体。在RT-PCR和westernblotting实验中,与对照组相比,HG组Bcl-2的mRNA和蛋白表达的水平显著下降(p<0.05);Caspase-3的mRNA和蛋白表达的水平显著升高(p<0.05)。结论:高糖条件可以抑制PC12细胞增殖生长,诱导细胞凋亡,其促凋亡作用呈浓度依赖性和时间依赖性。凋亡相关蛋白Bcl-2表达显著下降,Caspase-3表达显著升高,进一步证明了高糖有抑制PC12细胞增殖和促凋亡的作用。目的:(1)探讨高糖和ghrelin对PC12细胞(神经元)增殖生长的影响。(2)从炎症的角度出发,用分子生物学的方法探讨ghrelin对高糖诱导PC12细胞凋亡抑制作用的相关分子机制。方法:实验分为4组:(1)对照组(DMEM普通培养基中培养);(2)HG组(DMEM高糖培养基中培养);(3)HG+ghrelin组(含有100ng/μL ghrelin的DMEM高糖培养基中培养);(4)HG+ghrelin+D-lys-3-GHRP-6组(含有100ng/μL ghrelin和30g/L D-lys-3-GHRP-6的DMEM高糖培养基中培养)。用Annexin V的方法测定各组细胞的凋亡率。为研究ghrelin是否通过TLR4/NF-κB信号通路发挥作用,选择该通路中重要的节点蛋白TLR4,MyD88,TRAF6和NF-κB p65,用RT-PCR和Western blotting半定量检测细胞中该4种蛋白的mRNA和蛋白水平的变化。结果:高糖在体外对PC12具有明显的促凋亡作用,而ghrelin具有逆转高糖诱导细胞凋亡的作用。Annexin V检测细胞凋亡的结果如下:HG组的PC12细胞凋亡率明显升高,与对照组相比具有显著统计学差异(p<0.05);而HG+ghrelin组的细胞凋亡率明显下降,与对照组相比无统计学意义;加入ghrelin的特异性抑制剂D-lys-3-GHRP-6后,细胞凋亡率与对照组相比具有明显统计学意义(p<0.05)。在RT-PCR和western blotting实验中,与对照组相比,TLR4,MyD88,TRAF6和NF-κB p65的mRNA和蛋白表达的水平在HG组明显升高(p<0.05),HG+ghrelin组与对照组相比无统计学意义, HG+ghrelin+D-lys-3-GHRP-6组TLR4,MyD88,TRAF6和NF-κB p65的mRNA和蛋白表达的水平明显升高,与对照组相比有统计学意义(p<0.05)。结论: ghrelin可以抑制高糖诱导的PC12细胞凋亡。其具体机制可能是:ghrelin下调了炎症相关通路——TLR4/NF-κB信号通路,尤其是减弱了NF-κB的活性,进而减少了细胞的凋亡。目的:(1)探讨高糖和ghrelin对PC12细胞生长周期的影响。(2)从细胞周期变化的角度出发,用分子生物学的方法验证ghrelin对高糖诱导PC12细胞凋亡的抑制作用的可能机制。方法:实验分为4组:(1)对照组(DMEM普通培养基中培养);(2)HG组(DMEM高糖培养基中培养);(3)HG+ghrelin组(含有100ng/μL ghrelin的DMEM高糖培养基中培养);(4)HG+ghrelin+IWR-1组(含有100ng/μL ghrelin和10μmol/L IWR-1的DMEM高糖培养基中培养)。通过流式细胞术的方法检测以上各组PC12细胞生长周期的变化。为研究ghrelin是否通过Wnt/β-catenin信号通路发挥作用,选择该通路中重要的节点蛋白phospho (p)-GSK3β,β-catenin和CyclinD1,分别用RT-PCR和western blotting实验检测细胞中该3种蛋白的mRNA和蛋白水平的变化。结果:流式细胞术的结果显示,高糖环境可以打乱正常的PC12细胞周期,而ghrelin则可以逆转高糖的作用。与对照组相比,HG组中大量PC12细胞被阻滞在G0/G1期(p<0.05);仅有少量PC12细胞可以进入S期和G2/M期(p<0.05)。在HG+ghrelin组中,被高糖打乱的细胞周期可以恢复正常,该组各期细胞比例与对照组相比无统计学意义。加入Wnt/β-catenin信号通路的特异性抑制剂IWR-1后,该组中各期PC12细胞比率与对照组相比具有明显统计学差异(p<0.05)。在RT-PCR和western blotting实验中,与对照组相比,p-GSK3β,β-catenin和CyclinD1的mRNA和蛋白表达的水平在HG组明显降低(p<0.05),HG+ghrelin组与对照组相比无统计学意义,HG+ghrelin+IWR-1组表达明显下降,与对照组相比具有统计学意义(p<0.05)。结论:HG可以打乱细胞的正常生长周期。而ghrelin则可以逆转高糖的作用,它可以调节打乱的细胞周期。其具体机制可能是:ghrelin通过上调Wnt/β-catenin信号通路,增强了该通路下游细胞周期蛋白cyclin D1的表达,从而纠正了被高糖环境打乱的PC12细胞周期,减少了PC12细胞凋亡。