Intracellular dopamine oxidation mediates rotenone-induced apoptosis in PC12 cells

Aim: To study the role of dopamine (DA) in rotenone-induced neurotoxicity in PC12 cells. Methods: Cell viability was assessed by detecting the leakage of lactate dehydrogenase (LDH) into the medium. Apoptosis rate was measured by flow cytometry. Caspase-3-1ike activity was measured by fluorescence assay using the probe Ac-DEVD-AMC. The level of intracellular hydrogen peroxide and other peroxides in PC12 cells were quantified by loading cells with 2‘-7‘-Dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA) in fluorescence assay. Lactic acid was measured spectrophotometrically. The DA levels in PC 12 cells weredetermined by HPLC-ECD. Results: A 48-h incubation of PC 12 cells with rotenone caused an apoptotic cell death and elevated intracellular reactive oxygen species (ROS) and lactic acid accumulation. Intracellular DA depletion with reserpine significantly attenuated rotenone-induced ROS accumulation and apoptotic cell death. No change was found in rotenone-induced ROS accumulation when cells were co-treated with deprenyl. Brief treatment with reserpine at the end of rotenone treatment had no effect on rotenone-induced neurotoxicity. However, when cells were first incubated with deprenyl, a monoamine oxidase-B inhibitor for 30 min then co-incubated with rotenone plus deprenyl, a brief treatment with reserpine enhanced cell injury. Conclusion: Rotenone-inducedapoptosisinPC12 cells was mediated by intracellular dopamine oxidation.     

电针对鱼藤酮诱导的帕金森病模型大鼠黑质GDNF mRNA表达的影响

目的 探讨电针对鱼藤酮诱导的帕金森病(PD)模型大鼠黑质GDNF mRNA表达的影响及作用机制.方法 40只大鼠按照随机分组的原则分为空白组、假手术组、模型组、电针组,每组10只.持续4w给模型组和电针组大鼠颈背部皮下注射鱼藤酮(2mg·kg-1·d-1)以诱导其黑质多巴胺能神经元丢失,电针组选取“风府”、“太冲”两穴,频率20 Hz,电压2～4V,连续波,每日1次,每次20 min,7d为1疗程,连续治疗3个疗程;其余各组不行针刺.采用半定量RT-PCR方法检测,观察黑质GDNF mRNA表达变化.结果 长期低剂量颈背部皮下注射鱼藤酮可诱导大鼠出现行为学的改变;模型组大鼠黑质GDNF mRNA表达减少,与空白组、假手术组比较有显著差异(P＜0.01);电针组大鼠黑质GDNF mRNA表达增加,与模型组比较有显著差异(P＜0.01).结论 电针治疗不仅可以减轻鱼藤酮引起的大鼠行为学异常,而且可以促进PD模型大鼠黑质GDNF mRNA的表达,修复营养DA能神经元,延缓PD的发病进程.     

自噬参与DJ-1保护大鼠黑质多巴胺能神经元抵抗鱼藤酮损伤

目的 观察过表达DJ-1是否缓解鱼藤酮致SD大鼠中脑黑质多巴胺能神经元损伤及其机制。方法 在大鼠黑质致密部注射携带DJ-1、LacZ或者GFP-DJ-1、GFP的腺相关病毒颗粒,4周后注射鱼藤酮。通过免疫组织化学方法鉴定基因表达情况,并检测 TH阳性神经元数量,验证DJ-1保护作用。通过Western blotting方法检测自噬相关蛋白表达水平。结果 鱼藤酮损伤4周时,可见过表达DJ-1组大鼠损伤侧黑质的TH阳性神经元数目显著高于单纯鱼藤酮损伤组,差异有统计学意义(P<0.05)。蛋白印迹检测动物损伤侧黑质自噬相关蛋白Beclin1、p-mTOR的表达和LC3 Ⅱ/Ⅰ的比值,发现DJ-1过表达组中Beclin1与LC3 Ⅱ/Ⅰ的比值均较对照组增加,差异有统计学意义;而p-mTOR的表达较对照组降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 DJ-1能抵抗鱼藤酮对大鼠黑质多巴胺能神经元的损伤,DJ-1能上调自噬水平。     

鱼藤酮致PC12细胞线粒体功能及超微结构的影响

目的检测不同浓度鱼藤酮对体外培养大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤(pheochromaffinoma,PC12)细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)、线粒体跨膜电位(用△Ψm表示)及超微结构的作用,以探讨鱼藤酮损害线粒体的可能机制.方法应用流式细胞仪检测鱼藤酮对PC12细胞ROS的影响,激光扫描共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope,LSCM)检测线粒体跨膜电位及透射电镜观察超微结构的变化.结果0.1、1.0、2.0和3.0μmol/L浓度的鱼藤酮可诱导细胞产生ROS分别为1.55±0.17、2.16±0.10、1.77±0.20和1.40±O.12,损坏△Ψm分别为93.86±10.12、119.43±7.09、102.71±9.36和83.14±10.70,与其对照组比较具有显著性差异(P＜0.01),实验组中以1.0 μmol/L鱼藤酮作用最显著(P＜0.01).当鱼藤酮浓度大于1.0μmol/L时,其作用呈现剂量依赖性递减.电镜下多数细胞线粒体形态异常,表现为:局部水肿、部分线粒体嵴排列紊乱、线粒体髓样变及空泡样变性等.结论鱼藤酮诱导ROS生成、损伤线粒体△Ψm及改变线粒体超微结构,可导致线粒体功能障碍.     

5-脂氧酶参与鱼藤酮诱导的PC12细胞损伤

目的:以鱼藤酮诱导PC12细胞损伤作为PD细胞模型,观察5-脂氧酶(5-lipoxygenase,5-LOX)是否参与细胞损伤。方法:在鱼藤酮处理后不同时间,以MTT方法检测PC12细胞活性变化,以免疫细胞化学方法观察5-LOX核膜移位情况;并观察5-LOX抑制剂齐留通的作用。结果:鱼藤酮(0.3～30μmol/L)可诱导PC12细胞损伤;齐留通(3～100μmol/L)减轻鱼藤酮诱导的细胞损伤。鱼藤酮还时间和浓度依赖性引起5-LOX核膜移位,齐留通(1～30μmo/L)则能抑制5-LOX核膜移位。结论:5-LOX参与鱼藤酮诱导的PC12细胞损伤,5-LOX抑制剂齐留通可抑制5-LOX激活,减轻细胞损伤。     

姜黄素通过IGF-1/Akt/FoxO3a通路保护鱼藤酮诱导PC12细胞的PD模型

目的探究姜黄素(Cur)对鱼藤酮(Ro)诱导的PC12细胞损伤的保护作用及机制。方法建立鱼藤酮诱导的PC12细胞的帕金森病模型,利用姜黄素进行干预。实验分组为空白对照组,鱼藤酮模型组(终浓度:0.1μmol/L),姜黄素干预组(终浓度:0.5μmol/L、1.0μmol/L、5.0μmol/L、10μmol/L)。MTT比色法检测细胞活力,AO/EB荧光染色法观察细胞的凋亡情况,AnnexinⅤ-FITC/P双染检测细胞凋亡,Western-blot法检测细胞内IGF-1、Akt、FoxO3a的蛋白表达。结果 MTT结果显示:鱼藤酮组较对照组细胞活力明显降低,差异具有统计学意义(P<0.01),0.5μmol/L和1.0μmol/L姜黄素干预组可减轻0.1μmol/L鱼藤酮对PC12细胞增殖活力的影响,明显抑制了鱼藤酮对PC12细胞凋亡的诱导作用,与鱼藤酮组比较差异有统计学意义(P<0.01)Western-blot结果示:鱼藤酮组较对照组明显降低,差异具有统计学意义(P<0.01),0.5μmol/L和1.0μmol/L姜黄素干预组IGF-1、磷酸化的Akt(p-Akt)、磷酸化的FoxO3a(p-FoxO3a)表达与鱼藤酮组比明显升高,差异均有统计学意义(均P<0.01)。以上结果均显示5.0μmol/L和10μmol/L姜黄素干预组与鱼藤酮组比较差异无统计学意义(P>0.05);结论适宜浓度的姜黄素对鱼藤酮诱导PC12细胞损伤的PD模型具有保护作用,其保护作用呈浓度依赖性,其保护作用的机制可能与激活IGF-1/Akt/FoxO3a通路有关。     

低浓度利福平对鱼藤酮介导的帕金森病细胞模型SH-SY5Y细胞的保护作用

目的 探讨低浓度利福平对鱼藤酮诱导的人神经母细胞瘤细胞株(SH-SY5Y)细胞的影响.方法 鱼藤酮损伤SH-SY5Y细胞建立帕金森病细胞模型,光学显微镜下观察细胞形态,MTT法检测细胞活性,流式细胞术检测活性氧(ROS)和细胞凋亡率,RT-PCR法检测α-突触核蛋白mRNA.结果 经利福平1、10、100 nmol/L预处理后,三个利福平组细胞ROS含量、α-突触核蛋白mRNA以及细胞凋亡率均低于鱼藤酮损伤组(P＜0.01).结论 利福平具有抗氧化作用,能降低细胞α-突触核蛋白mRNA水平,并对细胞有保护作用.     

激活小胶质细胞对帕金森病模型大鼠黑质多巴胺能神经元的影响

目的 探讨脂多糖(LPS)激活小胶质细胞(MG)对黑质损伤多巴胺(DA)能神经元细胞存活的影响.方法 采用立体定向技术向大鼠单侧黑质(SNpc)内注入LPS激活MG后,隔48h于原位注射高、低剂量鱼藤酮(BT)分别建立重度及轻度损伤模型;采用免疫组化法观察黑质酪氨酸羟化酶(TH)阳性细胞和离子钙结合转接分子1(Ib α...     

姜黄素对多巴胺能细胞的保护作用研究

目的探讨姜黄素对多巴胺能细胞的保护作用及机制。方法采用神经毒素鱼藤酮(1μmol/L)处理经神经生长因子(NGF)(50 ng/ml×7)诱导分化过的PC12细胞,并在处理前6 h加入1μmol/L的姜黄素进行干预,MTT法检测细胞活力,荧光分光光度法检测细胞内活性氧水平,比色法检测还原型谷胱甘肽(GSH)含量。结果 NGF诱导后的PC12细胞经1μmol/L鱼藤酮处理24 h后,细胞活力下降至对照组的57.1%,细胞内活性氧水平为对照组的189%,而GSH水平显著下降(P<0.05);姜黄素干预后,与鱼藤酮组相比,细胞活力和GSH含量显著提高,活性氧水平显著降低(P<0.05)。结论姜黄素对多巴胺细胞具有保护作用,其机制与抗氧化活性有关。     

小干扰RNA干扰PC12细胞内源性Kir6.2基因后对鱼藤酮诱导的细胞损伤及信号通路研究

目的通过小干扰RNA(siRNA)干扰内源性Kir6.2基因表达来研究Kir6.2亚基缺失对鱼藤酮诱导的帕金森病细胞模型的作用及可能的信号通路。方法以PC12细胞为研究对象,采用RT-PCR检测5组细胞(正常对照组,阴性对照组,siRNA干扰1组,siRNA干扰2组和siRNA干扰3组)Kir6.2干扰情况,Western blot方法检测2组细胞(阴性对照组,siRNA干扰1组)Kir6.2干扰情况,水溶性四氮唑检测4组细胞(阴性无药组、干扰组无药组、阴性加药组、干扰加药组)在鱼藤酮处理24h后的细胞活力;Western blot方法检测4组细胞(阴性对照组、干扰组无药组、鱼藤酮组、PKC抑制剂组)鱼藤酮处理前后细胞内PKC及磷酸化PKC表达变化。结果 RT-PCR结果显示,siRNA干扰1组,siRNA干扰2组干扰成功。Western blot结果显示,siRNA干扰1组内源性Kir6.2表达较阴性对照组明显降低(0.55±0.07 vs 0.89±0.09,P<0.05)。四氮唑结果显示,Kir6.2干扰组较阴性对照组PC12细胞活力显著减低(P<0.05)。Western blot结果提示PKC抑制剂组PKC和磷酸化PKC水平较阴性对照组、siRNA干扰组、鱼藤酮组明显降低(P<0.05)。结论内源性Kir6.2能保护PC12细胞抵抗鱼藤酮的毒性作用,Kir6.2可能通过激活磷酸化PKC在调节鱼藤酮诱导的PC12细胞活力中发挥重要作用。