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【研究背景与目的】同型半胱氨酸(Homocysteine, Hcy)具有神经毒性,是老年性痴呆的独立危险因子。我们以往的研究结果显示硫化氢(Hydrogen sulfide, H2S)具有抗Hcy神经毒性作用,但作用机制有待深入阐明。过度的内质网(Endoplasmic reticulum, ER)应激可导致神经凋亡。沉默信息调节因子(Silent informationation regulator1, SIRT1)对神经保护具有重要的调节作用。我们推测H2S通过调控SIRT1的表达拮抗Hcy所致的ER应激而发挥其抗Hcy神经毒性作用。为此,我们以Hcy损伤PC12细胞为Hcy神经毒性的细胞模型,探讨H2S对Hcy诱导PC12细胞ER应激的拮抗作用以及SIRT1对H2S抗ER应激和抗Hcy神经毒性作用的介导效应。【方法】Cell Counting Kit-8(CCK-8)法检测PC12细胞存活率,碘化丙啶(propidiumiodide, PI)染色流式细胞仪(Flow cytometry, FCM)法检测PC12细胞凋亡率,蛋白质印迹法(Western blot)法检测ER应激相关蛋白(Glucose-regulated protein78, GRP78;Cleaved caspase-12, Cleaved caspase12)及SIRT1的表达情况。【结果】1. Hcy可促进PC12细胞ER应激并下调PC12细胞SIRT1表达以1.25,2.5,5mM的Hcy分别处理PC12细胞24h后,PC12细胞内GRP78、Cleaved caspase12表达呈浓度依赖性上升,提示Hcy可诱导PC12细胞ER应激而发挥其神经毒性。以1.25,2.5,5mM的Hcy分别处理PC12细胞24h后,PC12细胞内SIRT1的表达呈浓度依赖性下降,提示Hcy诱导PC12细胞ER应激可能与其下调SIRT1的表达有关。2. H2S拮抗Hcy诱导PC12细胞ER应激200和400μM的NaHS (H2S供体)合用5mM的Hcy处理PC12细胞24h后,PC12细胞内GRP78和Cleaved caspase12的表达水平较Hcy (5mM,24h)单用时明显下降,表明H2S可拮抗Hcy诱导的PC12细胞ER应激。3. SIRT1介导H2S的抗Hcy诱导PC12细胞内质网应激和神经毒性的作用3.1H2S能上调PC12细胞SIRT1的表达100、200和400μM的NaHS处理PC12细胞24h,PC12细胞SIRT1表达水平显著增加,表明H2S能促进PC12细胞高表达SIRT1。3.2H2S能减轻Hcy对SIRT1表达的抑制作用400μM的NaHS合用5mM的Hcy处理PC12细胞24h后,Hcy对PC12细胞SIRT1表达的抑制作用明显减轻。3.3Sirtinol (SIRT1抑制剂)能阻断H2S对Hcy诱导PC12细胞ER应激的拮抗作用20nM的Sirtinol预处理PC12细胞2h后,H2S对Hcy诱导PC12细胞GRP78和Cleaved caspase12表达的抑制作用被阻断,表明H2S可通过上调SIRT1的表达拮抗Hcy诱导PC12细胞ER应激。3.4Sirtinol (SIRT1抑制剂)能阻断H2S对Hcy诱导PC12细胞毒性和凋亡的拮抗作用20nM的Sirtinol预处理PC12细胞2h后,H2S对Hcy诱导PC12细胞活力下降和凋亡增加的拮抗作用被阻断,表明H2S可通过上调SIRT1的表达拮抗Hcy的神经毒性。【结论】1. Hcy可通过下调SIRT1表达诱导PC12细胞ER应激;2. H2S可通过上调SIRT1的表达拮抗Hcy诱导PC12细胞ER应激。