PsL5F诱导人未分化甲状腺癌FRO细胞凋亡与细胞内ROS水平对JNK信号通路的影响

目的 研究半边旗5F(Pteris semipnnata L 5F,PsL5F)对人未分化甲状腺癌FRO细胞的凋亡诱导及其与细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平升高和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinases,MAPKs)激活的关系.方法 MTT法测定PsL5F对FRO细胞的生长抑制作用;流式细胞术与Annexin V-FITC/PI标记法联用检测PsL5F对FRO细胞的凋亡诱导;用ROS特异反应试剂CM-H2DCFDA标记在流式细胞仪上分析PsL5F对FRO细胞内ROS水平的影响;Western blot法分析PsL5F处理对FRO细胞ERK、JNK和p38MAPK磷酸化水平的影响.结果 PsL5F对FRO细胞具有显著的生长抑制作用,且呈剂量-时间依赖性;在PsL5F 100 mg/L浓度下,磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)外翻细胞的比例呈时间依赖性逐渐增加;用PsL5F处理FRO细胞,在1 h时细胞内ROS水平就表现出明显的升高,GSH可抑制PsL5F诱导的细胞内ROS水平升高和细胞凋亡到对照水平;PsL5F处理可使FRO细胞ERK、JNK和p38MAPK磷酸化而被激活,JNK抑制剂Dicumarol可减轻PsL5F诱导的细胞凋亡,ERK和p38MAPK的抑制剂PD098059和SB203580加剧PsL5F诱导的细胞凋亡.结论 PsL5F对FRO细胞的生长抑制作用是通过诱导细胞凋亡进行的;细胞内ROS水平升高起到了非常重要的作用;PsL5F处理可导致FRO细胞MAPKs信号通路激活,其中JNK信号通路是促凋亡信号,而ERK和p38MAPK作为生存信号被激活来对抗PsL5F诱导的细胞凋亡.     

雷公藤甲素抑制未分化甲状腺癌细胞增殖

目的研究雷公藤甲素对人未分化甲状腺癌FRO细胞株增殖抑制作用。方法以雷公藤甲素处理FRO细胞,采用WST-1法检测细胞增殖的抑制率、Western blot方法分析雷公藤甲素对FRO细胞的activated Caspase-3和Caspase-9蛋白表达的影响;荧光探针-2’,7’-二氯氢化荧光素-二乙酸酯测定雷公藤甲素对胞内活性氧(ROS)水平的影响,酶标仪检测胞内谷胱甘肽(GSH)和氧化性谷胱甘肽(GSSG)含量的变化。结果与空白对照组相比,雷公藤甲素呈浓度、时间依赖性抑制FRO细胞增殖,IC50为22.8 nmol/L;Western blot检测发现雷公藤甲素给药处理12 h后,其activated Caspase-3和Caspase-9蛋白表达明显增加。雷公藤甲素作用2 h后,能显著增加FRO细胞ROS水平(P0.01);雷公藤甲素能显著降低FRO细胞内GSH水平,作用48 h胞内GSH降为对照组的(21.07±1.29)%(P0.05),而氧化型谷胱甘肽GSSG含量的变化无统计学意义(P0.05)。结论雷公藤甲素对人未分化甲状腺癌FRO细胞株的生长有抑制作用,诱导细胞凋亡,胞内氧化还原稳态失衡在其中起了重要作用。     

人参首乌方对缺氧复氧诱导的皮质神经细胞凋亡的影响

目的 探讨人参首乌方(RSSW)降低缺血性脑损伤、保护神经元的作用及机制.方法 原代培养大鼠皮质神经元,Na2 S2 O4造成缺氧/复氧损伤模型,分为正常组、模型组、依达拉奉阳性药组、RSSW高、中、低剂量组,通过Hoechst 33258染色及流式细胞术测定细胞凋亡率,生化测定细胞内内源性超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、活性氧(ROS)、过氧化产物丙二醛(MDA)和线粒体膜电位(MMP)及细胞培养上清液乳酸脱氢酶(LDH)水平,ELISA检测细胞内凋亡蛋白Caspase-3,9的活力,Western blot检测其抗凋亡蛋白Bcl-2的表达.结果 RSSW能升高细胞SOD活性,提高GSH及MMP水平,减少细胞内ROS、MDA生成和LDH漏出,抑制Caspase-3,9的活性,具有显著的抗氧化活性,上调Bcl-2蛋白的表达,剂量依赖性抑制神经细胞元凋亡.结论 RSSW对氧化应激损伤诱导的神经细胞凋亡有保护作用,其机制可能与其增加细胞内源性抗氧化剂、改善Bcl-2蛋白的表达及抑制Caspase-3和Caspase-9的活性相关.     

紫檀芪通过线粒体途径调控结直肠癌细胞增殖和凋亡

目的 探讨紫檀芪对结直肠癌细胞增殖和凋亡的作用及其机制。方法 使用梯度浓度的紫檀芪体外处理结直肠癌细胞,CCK-8法检测结直肠癌细胞增殖和活性,Hoechst 33258荧光染色法检测细胞凋亡,DCFH-DA荧光探针检测细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平的变化,JC-1荧光探针检测细胞内线粒体膜电位的变化,Western blot法检测线粒体途径相关蛋白表达水平。结果 与对照组比较,紫檀芪对结直肠癌细胞增殖有抑制作用,且呈剂量和时间依赖性(P<0.05);Hoechst 33258染色和流式结果显示,紫檀芪促进结直肠癌细胞凋亡(P<0.05);紫檀芪诱导细胞内ROS产生、降低线粒体膜电位水平(P<0.05),增加Apaf-1、AIF、Bax、Cyt C、cleaved caspase-3和cleaved caspase-9的表达,降低Bcl-2、PCNA和survivin的蛋白水平(P<0.05)。结论 紫檀芪增加结直肠癌细胞内ROS水平、降低线粒体膜电位水平,通过线粒体途径抑制结直肠癌细胞增殖,诱导结直肠癌细胞凋亡。     

紫菀肽类组分诱导肝脏L-02细胞凋亡的机制

探讨紫菀肽类组分Fr-2的肝细胞毒性及其作用机制。采用二甲基噻唑蓝(MTT)检测人正常肝脏L-02细胞的活力,试剂盒检测LDH、ROS、GSH、细胞色素C和Caspase-9、Caspase-3的含量,流式细胞仪检测细胞凋亡率和线粒体膜电位变化,Western blot法检测凋亡相关蛋白p-JNK、Bax、Bcl-2的表达。实验结果显示,紫菀肽类组分Fr-2可剂量/时间依赖性地抑制L-02细胞的生长,诱导细胞内的氧化应激反应,降低线粒体膜电位,促进细胞色素C的释放,升高Bax/Bcl-2的比值并激活Caspase-9、Caspase-3。以上结果表明,紫菀肽类组分Fr-2导致肝细胞毒性的主要诱因是氧化应激,主要作用机制是诱导线粒体依赖途径的细胞凋亡。     

新型钌配合物通过内源性线粒体凋亡通路诱导Bel-7402细胞凋亡的机制

目的 研究钌配合物Ru-HMIP对肝癌细胞Bel-7402的抑制作用及其机制.方法 MTI法检测RuHMIP对Bel-7402细胞的杀伤作用;流式细胞术检测其诱导细胞凋亡情况;JC-1荧光探针检测线粒体膜电位;DCFH-DA荧光探针检测细胞内活性氧(ROS);Western blot检测细胞凋亡相关蛋白.结果 RuHMIP对Bel-7402细胞有较强的杀伤效果;其对细胞毒性作用是通过诱导细胞凋亡方式;Ru-HMIP在Bel-7402细胞中产生过量ROS,并且这种作用及其细胞毒性都可被还原剂乙酰半胱氨酸(NAC)所阻断.Ru-HMIP可以破坏Bel-7402细胞线粒体膜电位;上调Bax,下调Bcl-2,同时激活Caspase-9及Caspase-3.结论 Ru-HMIP可以在体外有效抑制Bel-7402细胞增殖,其作用机制是在细胞内诱发过量ROS,继而通过内源性线粒体凋亡通路诱导细胞凋亡.     

白藜芦醇诱导人前列腺癌DU145细胞凋亡的作用机制

研究白藜芦醇诱导人前列腺癌DU145细胞凋亡的作用机制。采用MTT检测细胞增殖情况,活性氧试剂盒分析细胞内ROS水平;流式细胞术观察细胞凋亡和细胞周期的变化。Western blot检测凋亡相关蛋白以及相关通路蛋白表达。结果表明,经不同药物浓度处理,白藜芦醇可以诱导DU145细胞发生凋亡,使细胞周期阻滞于G₀/G₁期,提高细胞内ROS水平,降低细胞内线粒体膜电位水平,并呈剂量依赖性。白藜芦醇通过上调Bax蛋白的表达和抑制Bcl-2蛋白表达,促使Bax/Bcl-2比值升高,激活Caspase级联反应从而诱导细胞发生凋亡。进一步研究发现白藜芦醇可以升高细胞内ROS水平,降低线粒体膜电位水平,从而通过线粒体途径诱导DU145细胞发生凋亡。因此,白藜芦醇可能通过ROS-线粒体途径诱导人前列腺癌DU145细胞凋亡。     

HHT诱导骨髓增生异常综合征细胞MUTZ-1凋亡过程中活性氧和线粒体膜电位的变化

目的研究活性氧(ROS)和线粒体膜电位(MMP)在高三尖杉酯碱(HHT)诱导骨髓增生异常综合征细胞MUTZ-1凋亡过程中的变化,以期进一步探讨HHT诱导细胞凋亡的机制.方法以100ng/mlHHT作用于MUTZ-1细胞一定时间后应用流式细胞仪,以Annexin V FITC和PI双染的方法检测细胞凋亡率,ROS捕获剂HE反应法检测细胞内ROS的水平,JC-1染色法检测细胞MMP的变化.结果HHT作用MUTZ-1细胞0、6、12、24h后的凋亡率分别为5.68%±0.52%、16.88%±0.96%、43.75%±2.33%、55.48%±3.67%.在细胞凋亡的同时,细胞内ROS水平升高(P＜0.01),线粒体膜电位下降(P＜0.01).结论细胞内ROS水平升高和线粒体膜电位下降是HHT诱导MUTZ-1细胞凋亡的重要机制之一.     

α-茄碱通过ROS/线粒体途径促进鼻咽癌细胞凋亡的分子机制

目的：通过体外实验探讨α-茄碱对人鼻咽癌细胞CNE-2的作用及其潜在机制。方法：CCK-8法检测α-茄碱处理后CNE-2 细胞的活性;流式细胞术检测细胞凋亡;Real-time PCR和Western blot实验检测CNE-2细胞内Bax、Bcl-2等凋亡相关基因和蛋白的表达水平。Mito-SOX流式细胞术检测线粒体ROS水平的变化;透射电子显微镜观察细胞线粒体超微结构。结果：α-茄碱显著抑制细胞活性,诱导细胞凋亡,呈时间与剂量依赖性。与对照组相比,10 μmol/L α-茄碱作用于CNE-2细胞48 h后,细胞内Aif和Caspase-8的表达量显著增加（P ＜0.01）;Bcl-2表达和Bcl-2/Bax比值显著降低（P ＜0.05）。α-茄碱引起线粒体内ROS水平显著升高,透射电镜结果显示了CNE-2细胞中线粒体的损伤。结论：α-茄碱能抑制细胞增殖活性,引起ROS水平升高,进而导致线粒体损伤,最终通过线粒体途径诱导CNE-2细胞凋亡。     

达格列净对棕榈酸诱导的人肾小管上皮细胞损伤的保护机制研究

目的 探讨达格列净对棕榈酸诱导的人肾小管上皮细胞的保护作用及机制。方法 体外培养人肾小管上皮细胞(HK-2),分为正常对照(CON)组、棕榈酸(PA)组、棕榈酸+达格列净(PA+Dapa)组、单纯达格列净(Dapa)组,干预24 h后采用CCK-8法检测细胞增殖力,DCF免疫荧光检测细胞内活性氧(ROS)水平,JC-1荧光检测线粒体膜电位,试剂盒检测细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)含量,Western blot检测凋亡蛋白caspase3、Cleaved caspase3和细胞色素C(Cyto C)水平,Hoechst33258荧光检测细胞凋亡情况。结果 与CON组比较,PA组细胞增殖力降低,ROS水平升高,线粒体膜电位下降,SOD水平降低及MDA水平升高,凋亡蛋白caspase3和Cleaved caspase3水平升高以及Cyto C水平表达量增加,Hoechst33258检测凋亡水平增加,差异均有统计学意义(P<0.05);Dapa组以上指标与CON组比较差异无统计学意义;与PA组比较,PA+Dapa组细胞增殖力升高,ROS水平降低,线粒体膜电位上升,SOD...     

小檗碱通过ROS及caspase通路对肝癌HepG2细胞凋亡的作用

目的 探究小檗碱(BBR)对肝癌HepG2细胞的增殖抑制及作用机制.方法 采用噻唑蓝(MTT)法检测不同浓度(0、10、20、40、80 μmol/L) BBR对肝癌HepG2细胞的抑制作用;采用Hoechst 33342染色观察处理后HepG2细胞形态学变化;用流式细胞仪检测HepG2细胞凋亡率;间接荧光标记法检测BBR对细胞内活性氧簇(ROS)水平的影响;JC-1染色法检测细胞内线粒体膜电位的变化;应用Western blot法检测凋亡相关蛋白Bax、caspase-3、Cleaved-caspase-3的表达变化.结果 MTT法显示BBR可呈剂量、时间依赖性抑制肝癌HepG2细胞活力(P＜0.05);Hoechst 33342染色发现细胞形态发生明显变化,0μmol/L BBR处理的细胞呈淡蓝色,处理组细胞核固缩,形成凋亡小体,细胞凋亡率与药物浓度呈正相关(P＜0.05).流式细胞术发现BBR能使细胞内ROS升高,线粒体膜电位水平下降.Western blot法显示随着药物浓度升高,Bax、Cleaved-caspase-3、cleaved-聚腺苷二磷酸核糖聚合酶表达增强,Bcl-2蛋白表达降低,凋亡相关蛋白caspase-3表达下降.结论 BBR在体外可能通过增加ROS、提高促凋亡蛋白Bax并激活caspase-3表达抑制肝癌HepG2细胞增殖并诱导细胞凋亡.     

氧化应激在碘海醇诱导人肾小管上皮细胞凋亡中的作用

目的观察碘海醇诱导的人肾小管上皮细胞（HK-2）凋亡及氧化应激所起的作用。方法将体外培养的HK-2细胞分为4组：①对照组;②碘海醇组（100mgI/ml）;③N-乙酰半胱氨酸（NAC 10mmol/L）组;④共作用组：NAC10mmol/L预处理1h＋碘海醇100mgI/ml。各组以相应药物孵育6h。采用细胞增殖/毒性检测法（CCK-8）测定细胞存活率,核染色、流式Annexin Ⅴ-FITC/PI双染法检测细胞凋亡,DCFH-DA荧光结合流式细胞法检测细胞内活性氧（ROS）的产生,IF、Western blot检测相关信号转导途径。结果碘海醇降低HK-2细胞存活率至（63±5%）（P〈0.01）,细胞凋亡率升至24.41%（对照组0.9%,P〈0.05）,细胞内活性氧升高至对照组的1.3倍（P〈0.05）。NAC预处理与碘海醇共作用后,HK-2细胞存活率比碘海醇组明显增高（118%vs.63%,P〈0.05）,凋亡率比碘海醇组明显降低（13.46%vs.24.41%,P〈0.05）,活性氧降为对照组的0.93倍,比碘海醇组（1.3倍）明显降低（P〈0.05）。碘海醇作用于HK-2细胞,引起p53磷酸化,上调凋亡相关蛋白（Bax）,下调Bcl-2的表达,促进线粒体内细胞色素C（CytC）释放到胞质,进而引起Caspase-3活化,导致细胞凋亡。NAC降低细胞内活性氧浓度,下调Bax、上调Bcl-2、减少Caspase-3活化,从而减轻细胞损伤。结论碘海醇引起的氧化应激在其诱导的HK-2细胞凋亡中起重要作用。     

大黄素对化疗药诱导肝癌细胞凋亡的增强作用

目的 观察大黄素对化疗药5-氟尿嘧啶（5-Fu）诱导肝癌细胞HepG2凋亡的影响。方法 不同浓度大黄素单用或与5-Fu联合作用HepG2细胞，以流式细胞仪（FCM）及末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记（TUNEL）法检测细胞凋亡；免疫组织化学（sP）法检测Bax、Bcl-2、凋亡诱导因子（AIF）蛋白表达的改变。结果 2、4μg／m1大黄素分别与5-Fu联用，作用细胞16、24、48h后，时间依赖性地诱导HepG2细胞凋亡，且随大黄素浓度的增加细胞凋亡率有增加的趋势。联用组细胞凋亡率及Bax、Bcl-2、AIF蛋白表达与5-Fu单用组相比差异均有极显著性意义（均P〈0．01）。各组细胞凋亡率与Bax蛋白表达呈正相关（r=0．881，P〈0．05），与Bcl-2蛋白表达呈负相关（r=-0．942，P〈0．01），与AIF蛋白表达呈正相关（r=0．900，P〈0．05）。结论 大黄素可显著增强5-Fu诱导HepG2细胞凋亡的作用，可能与调控Bax、Bcl-2、AIF蛋白表达有关。     

瘦素减轻6-羟基多巴胺诱导的SH-SY5Y细胞损伤

目的探讨瘦素对6-羟基多巴胺（6-hydroxydopamine,6-OHDA）所诱导的人神经母细胞瘤细胞（SH—SY5Y）凋亡的抑制作用。方法建立6-OHDA诱导的SH—SY5Y细胞损伤模型,用瘦素进行干预,采用倒置显微镜观察细胞形态,MTT法检测细胞活性,LDH法检测细胞损伤,台盼蓝检测细胞死亡率,流式细胞术检测细胞凋亡率,并用免疫荧光检测activecaspase-3的荧光强度,Westernblot检测Bcl-2和Bax的表达水平。结果成功建立了6-OHDA诱导的SH—SY5Y细胞损伤模型。在模型的基础上,瘦素干预后,细胞凋亡率降低约15％,细胞存活率提高约14％,细胞损伤降低率和死亡率,activecaspase-3的浓度下降,Bcl～2／Bax的比值显著提高（P〈0．05）。结论瘦素对6-OHDA诱导的SH—SY5Y细胞凋亡具有一定的抑制作用,这对瘦素可能参与帕金森病的保护作用提供了证据。     

右旋硫辛酸对人肝癌HepG2细胞生长增殖及其相关机制研究

研究天然抗氧化剂右旋硫辛酸对人肝癌HepG2细胞生长、增殖的影响及其相关机制。采用MTT检测细胞增殖情况,活性氧试剂盒分析细胞内ROS水平。流式细胞术和Hoechst 33258染色观察细胞凋亡和形态变化。Western blot检测凋亡、自噬以及相关通路蛋白表达,包括Bax、Bcl-2、caspase 3、PARP、ATG5、ATG7、LC3、Beclin1、mTOR、P70S6K、P38、P53、ERK、Akt、MEK等。结果表明,经不同浓度不同时间药物处理,右旋硫辛酸可抑制HepG2细胞增殖,提高细胞内ROS水平,并呈时间和剂量依赖性。右旋硫辛酸通过上调促凋亡蛋白Bax,激活caspase家族,从而激活凋亡效应蛋白caspase 3和PARP,同时右旋硫辛酸还可上调自噬相关蛋白ATG5、ATG7、Beclin1、LC3水平,抑制磷酸化mTOR和P70S6K,激活自噬。通路研究表明:右旋硫辛酸可上调磷酸化的P38和JNK促凋亡通路促进凋亡,抑制磷酸化Akt、ERK的表达。添加自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤后,明显抑制自噬发生。因此,右旋硫辛酸可能通过调控P38/AMPK-JNK,PI3K/Akt和Ras/Raf/MEK/ERK途径激活自噬,诱导细胞凋亡。     

三七总皂苷对过氧化氢诱导的骨髓基质细胞凋亡的保护作用

目的：观察三七总皂苷（Panax notoginseng saponins,PNS）对过氧化氢诱导的兔骨髓基质细胞（bone marrow stromal cell,BMSC）凋亡的影响。 方法：从2月龄新西兰兔获得原代BMSC,给予不同浓度PNS处理后,通过检测BMSC增殖能力和碱性磷酸酶活性观察BMSC早期成骨分化能力,筛选出PNS对BMSC作用的最佳浓度。采用过氧化氢（100 μmol/L）诱导BMSC凋亡。PNS对过氧化氢诱导前的BMSC进行预处理后,应用2′,7′-二氯荧光黄双乙酸盐法检测细胞活性氧水平,流式细胞术检测细胞凋亡率,免疫印迹法检测BMSC内Bax蛋白水平,荧光分光光度计检测BMSC内半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶3（caspase-3）活性。 结果：PNS作用的最佳浓度是0.1 g/L。与单纯过氧化氢处理组相比,0.1 g/L PNS预处理能减少过氧化氢诱导后BMSC内的活性氧含量的升高,降低BMSC凋亡率,减少Bax蛋白表达,并降低caspase-3活性（P〈0.01）。 结论：PNS可能通过减少氧化应激反应、Bax表达及caspase-3活性发挥其对过氧化氢诱导BMSC凋亡的保护作用。     

单抗NJ001杀伤肺腺癌细胞机制的初步研究

目的:观察单克隆抗体NJ001杀伤肺腺癌细胞的活性,并探索其分子机制?方法:选择肺腺癌细胞株SPC-A1作为研究对象,流式细胞仪检测细胞凋亡率;相差显微镜观察凋亡细胞形态学改变;Western blot检测细胞凋亡相关蛋白caspase-8?caspase-9?caspase-3?PARP和Bcl-2?Bax表达的变化?结果:单克隆抗体NJ001可以导致SPC-A1细胞发生凋亡,且凋亡率呈剂量依赖性?显微镜下观察到SPC-A1细胞皱缩变圆,甚至脱落,呈现典型的凋亡改变;Western blot检测结果显示,在单抗NJ001作用下,PARP蛋白被剪切,caspase-3的表达量因被剪切而降低,caspase-8和caspase-9蛋白均表现活化,表现为cleaved caspase-8和cleaved caspase-9蛋白的表达上调?另外促凋亡蛋白Bax表达上调,抗凋亡蛋白Bcl-2的表达下调?结论:单克隆抗体NJ001能通过诱导细胞凋亡发挥其杀伤肺腺癌细胞的活性,且其凋亡机制与caspase活化和Bcl-2家族蛋白的调节有关?     

活性氧对硼替佐米诱导甲状腺癌细胞凋亡的影响

目的 探讨活性氧在蛋白酶体抑制剂诱导甲状腺癌细胞凋亡中的作用.方法 选取4种人甲状腺未分化癌细胞系ARO、FRO、KTC2、8305C,分别设空白对照组、还原型谷胱甘肽(GSH)组、N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)组、硼替佐米组、硼替佐米+GSH组、硼替佐米+NAC组、R-丁胱亚磺酰亚胺(BSO)组、硼替佐米+BSO组、硼替佐米+BSO+GSH组.流式细胞仪检测细胞凋亡情况;测定还原型谷胱甘肽含量.DCFH-DA法检测细胞内活性氧簇水平.结果 与空白对照组相比,4种细胞GSH组及NAC组中GSH水平显著增加(P＜0.01),BSO组中GSH水平减低(P＜0.05),但细胞凋亡率差异没有统计学意义(P＞ 0.05);FRO、KTC2细胞中硼替佐米组GSH水平减低(P＜0.01);ROS水平显著增加(P＜0.01);与硼替佐米组相比,GSH+硼替佐米组及NAC+硼替佐米组中GSH显著增加(P＜0.01),活性氧簇水平显著降低(P＜0.01);细胞凋亡率显著降低(P＜0.01);BSO+硼替佐米组中GSH显著减少(P＜0.05);细胞凋亡率显著增加(P＜0.01).结论 活性氧簇的生成可能参与甲状腺癌细胞对蛋白酶体抑制剂硼替佐米细胞毒素的应答;耐药肿瘤细胞诱导GSH水平,进而清除活性氧簇;减少细胞内GSH可增敏甲状腺癌细胞对硼替佐米的应答.     

Cadmium Activates Reactive Oxygen Species-dependent AKT/mT OR and Mitochondrial Apoptotic Pathways in Neuronal Cells

Objective To examine the role of Cd-induced reactive oxygen species(ROS)generation in the apoptosis of neuronal cells.Methods Neuronal cells(primary rat cerebral cortical neurons and PC12 cells)were incubated with or without Cd post-pretreatment with rapamycin(Rap)or N-acetyl-L-cysteine(NAC).Cell viability was determined by MTT assay,apoptosis was examined using flow cytometry and fluorescence microscopy,and the activation of phosphoinositide 3'-kinase/protein kinase B(Akt)/mammalian target of rapamycin(m TOR)and mitochondrial apoptotic pathways were measured by western blotting or immunofluorescence assays.Results Cd-induced activation of Akt/m TOR signaling,including Akt,m TOR,p70 S6 kinase(p70 S6K),and eukaryotic initiation factor 4E binding protein 1(4E-BP1).Rap,an m TOR inhibitor and NAC,a ROS scavenger,blocked Cd-induced activation of Akt/m TOR signaling and apoptosis of neuronal cells.Furthermore,NAC blocked the decrease of B-cell lymphoma 2/Bcl-2 associated X protein(Bcl-2/Bax)ratio,release of cytochrome c,cleavage of caspase-3 and poly(ADP-ribose)polymerase(PARP),and nuclear translocation of apoptosis-inducing factor(AIF)and endonuclease G(Endo G).Conclusion Cd-induced ROS generation activates Akt/m TOR and mitochondrial pathways,leading to apoptosis of neuronal cells.Our findings suggest that m TOR inhibitors or antioxidants have potential for preventing Cd-induced neurodegenerative diseases.