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目的:观察Pin1在不同时限氧反常诱导的大鼠胚脑皮质神经元损伤中的表达变化、Pin1的表达改变对神经元形态功能的影响,并探讨不同时限的神经元氧反常损伤后,Pin1在神经元线粒体凋亡途径中的可能作用及其作用特点。 方法:原代培养大鼠胚脑皮质神经元,并用尼氏染色和微管相关蛋白2(MAP-2)鉴定神经元。将培养成熟的胚脑皮质神经元分为正常对照组(Control);不同时限氧糖剥夺/再复氧糖(OGD/R)模型组:即OGD1h/R6h组(M6h)、OGD1h/R12h组(M12h);Pin1蛋白抑制剂组:即Juglone6μmol/L组(M6h+J6,M12h+J6);PiB0.7、1.0μmol/L组(M6h+P0.7,M6h+P1组,M12h+P0.7,M12h+P1组),每组均设6个复孔。倒置相差显微镜动态观察细胞形态;CCK-8法检测神经元活性;Hoechst33258荧光染色检测细胞凋亡;免疫细胞化学法分别检测神经元Pin1、Bax及p-BimEL蛋白表达;流氏细胞术检测神经元线粒体膜电位(Δψm);透射电镜观察神经元超微结构的改变。 结果: (1)与Control组相比,M6h组和M12h组细胞折光性下降,突起收缩变圆,神经元网络破坏,M12h组细胞甚至出现崩解,神经元网络严重破坏;随复氧时间延长,神经元活性明显下降(P<0.01),神经细胞凋亡增加(P<0.01),Pin1蛋白表达升高(P<0.01),线粒体相关凋亡因子p-BimEL、Bax蛋白表达均明显升高(P<0.01),Δψm下降(P<0.05);M12h组细胞超微结构损伤,线粒体、内质网肿胀,空泡样变; (2)复氧糖即刻分别使用Juglone6μmol,PiB0.7、1.0μmol/L后,与M6h组相比,M6h+J6、M6h+P0.7、M6h+P1.0组细胞活性下降(P<0.01),细胞凋亡增加(P<0.01),Pin1蛋白表达下降(P<0.01),线粒体相关凋亡因子p-BimEL、Bax蛋白表达均明显升高(P<0.01),Δψm下降(P<0.05);与M12h组相比,M12h+J6、M12h+P0.7、M12h+P1.0组细胞活性则明显升高(P<0.01),细胞凋亡减少(P<0.01),Pin1蛋白表达下降(P<0.01),线粒体相关凋亡因子p-BimEL、Bax蛋白表达均明显降低(P<0.01),Δψm升高(P<0.05),神经元超微结构损伤,线粒体、内质网肿胀减轻,空泡样线粒体减少。 结论: (1)OGD1h/R6、12h后,随复氧糖时间的延长,神经元Pin1蛋白表达逐渐升高,细胞损伤加重、活性下降,细胞凋亡增加,线粒体相关凋亡因子p-BimEL、Bax蛋白表达亦明显升高,Δψm下降,且OGD1h/R12h后细胞超微结构损伤。上述指标变化与复氧糖时限均呈正相关。 (2)于复氧糖6h分别使用Juglone6μmol、PiB0.7、1.0μmol/L抑制Pin1后,神经元活性降至更低,凋亡更增加,Pin1蛋白表达下调,线粒体促凋亡因子p-BimEL、Bax蛋白表达则进一步升高,Δψm更下降,提示在神经元OGD1h/R6h这一时限Pin1可能与某些抗损伤因子相互作用而保护神经元对抗凋亡,当Pin1活性被抑制后,Pin1与抗损伤因子的作用减弱,导致细胞凋亡更重。 (3)于复氧糖12h时分别使用Juglone6μmol、PiB0.7、1.0μmol/L抑制Pin1后,细胞损伤减轻,神经元活性上升,细胞凋亡减轻,Pin1蛋白表达下降,同时线粒体相关凋亡因子p-BimEL、Bax蛋白表达均明显下调,且Pin1、p-BimEL、Bax蛋白表达变化成正相关,Δψm有所恢复,细胞超微结构损伤亦减轻,提示Pin1在神经元OGD1h/R12h这一时限可能通过稳定磷酸化的p-BimEL而活化线粒体凋亡通路,促进神经元凋亡。当Pin1活性被抑制后,其稳定磷酸化的p-BimEL的作用减弱,使线粒体凋亡通路的活化减轻,神经元凋亡亦减轻。即神经元中的Pin1在这一时限可能通过对磷酸化的p-BimEL稳定性的调控作用,参与介导神经元凋亡。