MPP 诱导PC12细胞发生Ferroptosis（铁死亡）的实验观察

[摘要] 目的 1-甲基-4-苯基吡啶离子（1-methyl-4-phenyl pyridine,MPP ）诱导PC12细胞铁死亡（Ferroptosis）的研究。方法：采用MTT法检测细胞存活率和筛选Ferrostatin-1的最佳作用浓度;倒置显微镜观察Ferrostatin-1对PC12细胞的保护作用;MDC染色检测细胞自噬;ELISA法检测caspase-3的酶活性;流式细胞术检测活性氧ROS流式细胞术检测活性氧ROS。结果 研究结果表明1mmol/L MPP 对PC12细胞有明显抑制作用;5μmol/L Ferrostatin-1能够明显提高PC12细胞的存活率;倒置显微镜观察结果表明Ferrostatin-1预保护后,PC12细胞损伤明显减少;MDC染色检测细胞自噬和ELISA法检测caspase-3的酶活性结果显示Ferrostatin-1对MPP 诱导的PC12细胞自噬和凋亡的保护作用不明显;ROS活性氧检测结果显示ROS在胞内增加,可能发生氧化应激,加Ferrostatin-1后ROS荧光强度减弱。ROS活性氧检测结果显示ROS在胞内增加,可能发生氧化应激,加Ferrostatin-1后ROS荧光强度减弱。结论 铁死亡抑制剂Ferrostatin-1能够显著抑制MPP 诱导的PC12细胞损伤,且Ferrostatin-1对细胞的自噬和凋亡作用不明显,推测出MPP 损伤PC12细胞的帕金森病模型中可能有铁死亡的存在。     

瓜子金皂苷己对MPP~+诱导PC12细胞凋亡的保护作用

目的观察瓜子金皂苷己(polygalasaponin F,PS-F)对1-甲基-4-苯基-吡啶离子(1-methyl-4-phenylpyridinium,MPP+)诱导的PC12细胞损伤的影响,并且探讨其作用机制。方法 MTT法检测细胞存活率,Annexin V/PI染色流式细胞术检测PC12细胞凋亡,JC-1染色倒置显微镜检测细胞线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP),Western blot检测Caspase-3蛋白的水平。结果 500μmol.L-1MPP+作用PC12细胞48 h,能明显抑制细胞生长(P<0.01),诱导细胞发生凋亡,同时降低MMP,增加活性Caspase-3的蛋白水平。同时给予不同浓度PS-F处理,PC12细胞存活率增加(P<0.01);凋亡细胞量减少;MMP增高;活性Caspase-3蛋白水平降低(P<0.01)。结论 PS-F能抑制MPP+诱导的PC12细胞的凋亡,其作用机制可能与维持线粒体正常膜电位,稳定线粒体功能,降低活性Caspase-3蛋白水平有关。     

Ⅱ、Ⅲ组亲代谢型谷氨酸受体激动剂逆转1-甲基-4-苯基吡啶离子抑制星形胶质细胞摄取谷氨酸

目的 :探讨Ⅱ、Ⅲ组亲代谢型谷氨酸受体(metabotropicglutamatereceptors ,mGluRs)激动剂对 1 甲基 4 苯基吡啶离子 (1 methyl 4 phenylpyridinium ,MPP )抑制星形胶质细胞摄取谷氨酸 (Glu)的影响。方法 :应用同位素标记法测定星形胶质细胞对培养液中 [3 H] D ,L 谷氨酸的摄取 ,应用四氮唑 (MTT)比色法检测星形胶质细胞的活性。结果 :MPP 15 0、2 0 0 μmol·L-1可以明显抑制星形胶质细胞摄取Glu ,抑制率达 5 8.3%和 70 .1% ,但并不影响细胞活性 ;Ⅱ组mGluRs激动剂 (2S ,2’R ,3’R) 2 (2’ ,3’ dicar boxycyclopropyl)glycine (DCG IV ) 0 .1、 1、 10 ,10 0 μmol·L-1和Ⅲ组mGluRs激动剂L( ) 2 amino 4 phosphonobutyricacid (L AP4 ) 1、10、10 0 μmol·L-1可以逆转MPP 对星形胶质细胞摄取Glu的抑制作用。结论 :MPP 抑制星形胶质细胞摄取Glu可能与直接影响谷氨酸转运体 (GluTs)的功能有关 ,激活星形胶质细胞上的Ⅱ、Ⅲ组mGluRs可以通过促进GluTs摄取Glu、进而降低细胞外液的Glu浓度而发挥神经保护作用。     

二氢杨梅素通过上调自噬活性抑制MPP~+诱导的PC12细胞损伤

目的观察二氢杨梅素(DMY)对1-甲基-4-苯基吡啶离子(MPP+)诱导的PC12细胞损伤的影响并探讨其可能的机制。方法含DMY 5,10,20,40和80μmol·L~(-1)的培养液预处理PC12细胞0.5 h,培养液中加入自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)10 mmol·L~(-1),再加入MPP+500μmol·L~(-1)培养48 h。噻唑蓝(MTT)法检测细胞存活,丙酮酸二硝基苯腙比色法检测细胞培养液中乳酸脱氢酶(LDH)水平,透射电镜观察细胞的超微结构,Western蛋白质印迹法检测细胞中自噬相关蛋白Beclin-1和微管相关蛋白1轻链3(LC3)和P62的表达。结果与细胞对照组比较,MPP+组细胞存活率显著降低(P<0.05),细胞培养液中LDH水平显著增加(P<0.05),细胞中自噬体的数量明显减少,自噬泡占胞质总面积的百分率显著降低(P<0.05),LC3-Ⅱ和Beclin-1的蛋白表达及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值均显著降低(均P<0.05),P62的表达显著升高(P<0.05)。与MPP+组比较,MPP++DMY 10~80μmol·L~(-1)组细胞存活率显著升高(P<0.05),细胞培养液中LDH水平显著降低(P<0.05)。与MPP+组比较,MPP++DMY 20μmol·L~(-1)组细胞中自噬体数量明显增加,自噬泡占胞质总面积的百分率显著增加(P<0.05),LC3-Ⅱ和Beclin-1的蛋白表达和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值均显著增加(P<0.05),P62的表达显著降低(P<0.05)。与MPP++DMY 20μmol·L~(-1)组比较,MPP++DMY+3-MA组细胞存活率显著降低(P<0.05),细胞上清液中LDH水平显著增加(P<0.05)。结论 DMY抑制MPP+诱导的PC12细胞损伤,其机制与上调细胞自噬活性有关。     

Ⅱ、Ⅲ组亲代谢型谷氨酸受体激动剂逆转1-甲基-4-苯基吡啶离子抑制C6胶质瘤细胞摄取谷氨酸

目的：探讨Ⅱ、Ⅲ组亲代谢型谷氨酸受体(metabotropic glutamate receptors，mGluRs)激动剂对1-甲基-4-苯基吡啶离子(1-metyl-4-phenylpyridinium，MPP~ )抑制C6胶质瘤细胞摄取谷氨酸(glutamate，Glu)的影响。方法：应用同位素标记法测定C6胶质瘤细胞对培养液中[~3H]-D，L-谷氨酸的摄取。结果：Ⅱ组mGluRs激动剂(2S，2’R，3’R)-2-(2’，3’-di-carboxycyclopropyl)glycine(DCG-Ⅳ)和Ⅲ组mGluRs激动刺L( )-2-amino-4-phosphonobutyric acid(LAP4)100μmol·L~(-1)可以逆转MPP~ 抑制C6胶质瘤细胞摄取Glu的作用，而Ⅱ组mGluRs拮抗剂(RS)-1-Amino-5-phosphonoinan-1-carboxylic acid(APICA)和Ⅲ组mGluRs拮抗剂(RS)-α-methvlserine-O-phosphate(MSOP)可以完全阻断其激动剂的逆转作用。 结论：激活C6胶质瘤细胞上的Ⅱ、Ⅲ组mGluRs可以通过促进谷氨酸转运体摄取Glu、进而降低细胞外液的Glu浓度。     

莫达非尼对1-甲基-4苯基-1,2,3,6-四氢吡啶所致的帕金森病的神经保护作用

目的　观察莫达非尼对 1 甲基 4苯基 1,2 ,3,6 四氢吡啶 (MPTP)诱导的帕金森病 (PD)模型的神经保护作用。方法给C5 7BL 6小鼠腹腔注射MPTP4d制备PD模型 ,与MPTP同时给予莫达非尼 (ip ,5 0or10 0mg·kg- 1 ·d- 1 ) 4天后 ,再连续给莫达非尼 10天。观测莫达非尼对小鼠的自发活动 ,震颤潜伏期、维持期和震颤评分及爬杆时间的影响 ,及对纹状体和黑质的酪氨酸羟化酶 (TH)阳性细胞和尼氏体的影响。测定纹状体中多巴胺 (DA) ,去甲肾上腺素 (NA)和 5 羟色胺 ( 5 HT)含量。结果　莫达非尼 ( 5 0和 10 0mg·kg- 1 )呈剂量依赖性显著减少了自发活动、震颤和爬杆的行为缺陷 (P <0 .0 5和P <0 .0 1,n =10 ) ,阻止了MPTP造成的TH和尼氏体数量的减少 (P <0 .0 5 ,n =10 ) ,及纹状体中DA ,NA和 5 HT含量的降低 (P <0 .0 5 ,n =10 )。结论在MPTP诱导的PD小鼠模型中 ,莫达非尼可改善MPTP引起的帕金森病行为缺陷 ,且对单胺能神经细胞的损伤有保护作用。     

瓜子金皂苷丙对MPP~+诱导PC12细胞凋亡的抑制作用

目的观察瓜子金皂苷丙对MPP+诱导的PC12细胞凋亡的影响,并且探讨其作用机制。方法采用MTT法检测细胞存活率,碘化丙啶染色流式细胞术(FCM)检测PC12细胞凋亡,Western blotting检测Bax和Bcl-2蛋白的表达,罗丹明123染色FCM检测细胞线粒体膜电位(ΔΨm),荧光酶标仪检测细胞内活性氧(R0S)的含量。结果不同浓度MPP+作用PC12细胞24 h后,细胞存活率显著下降(P<0.01),细胞凋亡明显,凋亡相关蛋白Bcl-2/Bax比之下降,线粒体膜电位降低,细胞内ROS显著增加。与MPP+处理组相比,瓜子金皂苷丙10μmol·L-1组,细胞存活率显著升高(P<0.01);细胞凋亡率下降(P<0.01);Bcl-2/Bax比率增加(P<0.01),线粒体膜电位上升(P<0.01),ROS含量减少。结论瓜子金皂苷丙可以抑制MPP+诱导的PC12细胞凋亡,其作用机理可能与上调Bcl-2和下调Bax蛋白的表达,维持线粒体正常膜电位,稳定线粒体功能,清除R0S有关。     

7,8-二羟基-4-甲基香豆素对谷氨酸诱导的PC12细胞损伤的神经保护作用

目的探讨7,8-二羟基-4-甲基香豆素(Dhmc)对谷氨酸诱导的PC12细胞损伤的神经保护作用。方法采用谷氨酸诱导PC12细胞损伤凋亡模型,给予Dhmc处理后,MTT法检测细胞增殖;化学检测法测定乳酸脱氢酶(LDH)漏出量、细胞上清液中丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)水平;采用Annexin-V-FITC双染法检测细胞凋亡率;采用荧光法检测活性氧(ROS)的生成;采用流式细胞仪检测线粒体膜电位(MMP);Western blot法检测Bcl-2、Bax、Cyt C、cleaved caspase-3蛋白表达。结果 Dhmc可显著降低由谷氨酸诱导的细胞损伤,提高了细胞存活率,减少LDH漏出量,降低MDA含量,增加SOD活性,抑制ROS的生成,维持线粒体膜电位水平,下调Bcl-2/Bax比率,减少Cyt C的释放,降低Caspase-3活性。结论 Dhmc具有减轻由谷氨酸诱导的PC12细胞损伤的作用,其机制可能与抗氧化应激和减轻线粒体损伤有关。     

银杏叶提取物对1—甲基—4—苯基—1，2，3，6—四氢吡啶所致帕金森症的保护作用及机制

目的:观察银杏叶提取物(EGb)对1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)及其离子1-甲基-4-苯基吡啶(MPP~ )诱导的帕金森症(PD)模型的保护作用。方法:用脑立体定位仪向黑质(AP-5.4mm,-2.2mm,H8.3mm)内注射MPTP诱导大鼠旋转。在注射MPTP 24h后将大鼠处死,硫代巴比妥法测定黑质中丙二醛(MDA),羟胺法(即改进的黄嘌呤氧化酶法)测定黑质中超氧化物歧化酶(SOD),荧光分光光度法(激发波长310nm,发射波长390nm)测定纹状体中多巴胺(DA)的含量。MPP~ 诱导PC12细胞凋亡,HE染色,光镜下观察凋亡细胞;吖啶橙/溴乙锭(AO/EB)染色,荧光显微镜记数凋亡细胞,观察不同浓度EGb(25,50,100mg/L)在6h,12h,24h对细胞凋亡率的影响。结果:EGb 100mg/kg组可减少模型鼠的旋转次数及旋转持续时间(n=10,P<0.05);与MPTP组比较,EGb 50mg/kg和100mg/kg组MDA相对降低,SOD及DA相对增高(n=10,P<0.05和P<0.01)。MPP~ 10μmol/L可诱导PC12细胞凋亡,EGb 50和100mg/L组在6h,12h,24h可降低细胞凋亡率(P<0.05和P<0.01,n=3)。结论:EGb对MPTP诱导的PD动物模型及其离子MPP~ 诱导的PD细胞模型均有保护作用,其保护机制与清除自由基及抑制神经元凋亡有关。     

葛根异黄酮对MPP~+诱导的PC12细胞凋亡的保护作用

目的探讨葛根异黄酮(Total isoflavones from puerarialobata,TIP)对甲基-苯基-吡啶离子(1-methyl-4-phenylpyr-idinium,MPP+)诱导的PC12细胞凋亡的保护作用及其机制。方法用不同浓度TIP预处理体外培养的PC12细胞后,加入MPP+诱导多巴胺能神经损伤模型,用MTT法检测PC12细胞活力,采用实时定量RT-PCR检测Bcl-2和BaxmRNA的表达水平。结果MPP+处理48~96 h,细胞活力较空白对照组降低,阴性对照组Bax 2-ΔΔCt升高,而Bcl-22-ΔΔCt降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。与阴性对照组比较,葛根异黄酮组Bax 2-ΔΔCt降低,而Bcl-2 2-ΔΔCt升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论葛根异黄酮对MPP+诱导的PC12细胞凋亡具有抑制作用,下调Bax和上调Bcl-2 mRNA表达可能是其作用的机制之一。     

脂质立方液晶设计制备与表征评价研究进展

目的：研究伊拉地平（ ISR ）对1-甲基-4-苯基吡啶离子（ MPP＋）损伤的PC12细胞的保护作用及可能机制。方法MPP ＋处理PC12细胞建立帕金森病细胞模型;4-甲基偶氮唑蓝（ MTT）比色法检测细胞存活率;双氯荧光黄乙酸乙酯（ DCFH-DA）染色流式细胞术检测细胞内活性氧（ ROS）的生成;JC-1染色流式细胞术检测细胞线粒体膜电位（ MMP）。结果1 mmol · L－1MPP＋处理PC12细胞24 h后能明显抑制细胞生长（P＜0．01）;降低线粒体膜电位;ROS含量增加。2μmol· L－1伊拉地平预处理后, PC12细胞存活率显著增加（ P＜0．01）;线粒体膜电位升高;ROS生成减少。结论伊拉地平对MPP＋损伤的PC12细胞具有保护作用,其作用机制可能与维持线粒体正常膜电位,稳定线粒体功能,阻止线粒体氧化应激发生有关。     

伊拉地平对 MPP＋损伤 PC12细胞保护作用的实验研究

目的：研究伊拉地平（ ISR ）对1-甲基-4-苯基吡啶离子（ MPP＋）损伤的PC12细胞的保护作用及可能机制。方法MPP ＋处理PC12细胞建立帕金森病细胞模型;4-甲基偶氮唑蓝（ MTT）比色法检测细胞存活率;双氯荧光黄乙酸乙酯（ DCFH-DA）染色流式细胞术检测细胞内活性氧（ ROS）的生成;JC-1染色流式细胞术检测细胞线粒体膜电位（ MMP）。结果1 mmol · L－1MPP＋处理PC12细胞24 h后能明显抑制细胞生长（P＜0．01）;降低线粒体膜电位;ROS含量增加。2μmol· L－1伊拉地平预处理后, PC12细胞存活率显著增加（ P＜0．01）;线粒体膜电位升高;ROS生成减少。结论伊拉地平对MPP＋损伤的PC12细胞具有保护作用,其作用机制可能与维持线粒体正常膜电位,稳定线粒体功能,阻止线粒体氧化应激发生有关。     

姜黄素对MPP~+诱导PC12细胞凋亡的影响

目的观察姜黄素对MPP+诱导的PC12细胞凋亡的影响。方法采用透射电镜,hoechst染色和流式细胞仪(FCM)观察PC12细胞凋亡,间接免疫荧光流式细胞术检测PC12细胞bcl2的表达。结果PC12细胞自然凋亡率为(15±01)%,05mmol·L-1、1mmol·L-1和2mmol·L-1MPP+作用24h后,PC12细胞凋亡率分别为(441±38)%、(549±21)%和(822±26)%;20μmol·L-1和40μmol·L-1姜黄素对PC12细胞作用24h后无明显凋亡诱导作用,但可分别使05mmol·L-1MPP+处理组细胞凋亡率由(441±38)%下降到(341±38)%和(179±15)%(P<001);PC12细胞经20μmol·L-1姜黄素处理24h后,其bcl2表达率由正常对照的(3643±790)%增加到(7673±860)%(P<001)。结论姜黄素可以抑制MPP+诱导的PC12细胞凋亡,其作用机制之一可能与促进bcl2的表达有关。     

利福平抑制MPP^＋所致PC12细胞凋亡的研究

目的探讨利福平对MPP＋（1-甲基4-苯基吡啶离子）诱导的分化大鼠嗜铬细胞瘤细胞株（ratphaeochmmocytoma,PC12）细胞活性、细胞形态、调亡率的影响及其影响的机制。方法（1）利用MPP^＋诱导分化PCI2细胞建立帕金森病细胞模型;（2）MTT法检测细胞活性,（3）Tunel原位末端标记法检测细胞形态及半定量细胞凋亡率,（4）流式细胞术检测caspase－3激活率。结果（1）MPP＋作用后,细胞生长活性明显受到抑制,凋亡细胞数量增多,调亡率增加,caspase－3激活率明显增高;（2）而经100、200和300μmol／L各浓度利福平预处理后,利福平各浓度组内细胞活性增高,细胞凋亡程度、凋亡率及caspase－3激活率降低,且与利福平作用浓度存在剂量一效应关系。结论利福平可抑制MPP＋所致PCI2细胞的凋亡,这一作用是通过caspase-3途径起作用的,且存在剂量一效应关系。     

Protective effect of CPUX1, a progesterone,on hydrogen peroxide‐induced oxidative damage in PC12 cells

The protective effect of CPUX1, a novel progesterone analog, on hydrogen peroxide (H₂O₂)‐induced oxidative damage was investigated in rat pheochromocytoma (PC12) cells. Following the exposure of PC12 cells to H₂O₂, there was a reduction in cell survival and activities of superoxide dismutase (SOD) and mitochondrial membrane potential (MMP) accompanied by increased levels of lactate dehydrogenase (LDH) release, malondialdehyde (MDA) production, and intracellular reactive oxygen species (ROS) and intracellular [Ca²⁺]i levels. Preincubation of cells with CPUX1 prior to H₂O₂ exposure attenuated all these changes mentioned and had a protective effect against H₂O₂‐induced toxicity in PC12 cells, indicating that the compound may have potential therapeutic benefit for CNS disorders influenced by oxidative damage. Drug Dev Res 69: 2008 ©2008 Wiley‐Liss, Inc.     

Nonylphenol diethoxylate inhibits apoptosis induced in PC12 cells

Nonylphenol and short‐chain nonylphenol ethoxylates such as NP₂EO are present in aquatic environment as wastewater contaminants, and their toxic effects on aquatic species have been reported. Apoptosis has been shown to be induced by serum deprivation or copper treatment. To understand the toxicity of nonylphenol diethoxylate, we investigated the effects of NP₂EO on apoptosis induced by serum deprivation and copper by using PC12 cell system. Nonylphenol diethoxylate itself showed no toxicity and recovered cell viability from apoptosis. In addition, nonylphenol diethoxylate decreased DNA fragmentation caused by apoptosis in PC12 cells. This phenomenon was confirmed after treating apoptotic PC12 cells with nonylphenol diethoxylate, whereas the cytochrome c release into the cytosol decreased as compared to that in apoptotic cells not treated with nonylphenol diethoxylates. Furthermore, Bax contents in apoptotic cells were reduced after exposure to nonylphenol diethoxylate. Thus, nonylphenol diethoxylate has the opposite effect on apoptosis in PC12 cells compared to nonylphenol, which enhances apoptosis induced by serum deprivation. The difference in structure of the two compounds is hypothesized to be responsible for this phenomenon. These results indicated that nonylphenol diethoxylate has capability to affect cell differentiation and development and has potentially harmful effect on organisms because of its unexpected impact on apoptosis. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Environ Toxicol 31: 1389–1398, 2016.     

丹皮酚对过氧化氢诱导的PC12细胞凋亡的抑制作用(英文)

目的探讨丹皮酚对过氧化氢(H2O2)诱导的PC12细胞凋亡的抑制作用及其机制。方法建立H2O2致PC12细胞损伤模型,采用MTT法测定细胞存活率,流式细胞术测定细胞凋亡率及细胞内活性氧含量,化学比色法测定乳酸脱氢酶(LDH)释放量及细胞内丙二醛(MDA)含量。结果PC12细胞经H2O2100μmol.L-1处理10 h可致细胞存活率下降,并能诱导细胞凋亡,LDH释放量及细胞内活性氧和MDA含量明显增加;丹皮酚(12,25和50μmol.L-1)预处理1 h可提高细胞存活率,减少细胞凋亡、LDH释放量及细胞内活性氧和MDA含量。结论丹皮酚对H2O2诱导的PC12细胞凋亡具有抑制作用,该作用可能与其抗氧化作用有关。     

Protective effect of Bu-7, a flavonoid extracted from Clausena lansium, against rotenone injury in PC12 cells

Aim:

To investigate the protective effect and underlying mechanisms of Bu-7, a flavonoid isolated from the leaves of Clausena lansium, against rotenone-induced injury in PC12 cells.

Methods:

The cell viability was evaluated using MTT assay. The cell apoptosis rate was analyzed using flow cytometry. JC-1 staining was used to detect the mitochondrial membrane potential (MMP). Western blotting analysis was used to determine the phosphorylation of c-Jun N-terminal kinase (JNK), p38 mitogen-activated protein kinase (p38), tumor protein 53 (p53), Bcl-2–associated X protein (Bax), B-cell lymphoma 2 (Bcl-2), and caspase 3.

Results:

Treatment of PC12 cells with rotenone (1–20 μmol/L) significantly reduced the cell viability in a concentration-dependent manner. Pretreatment with Bu-7 (0.1 and 10 μmol/L) prevented PC12 cells from rotenone injury, whereas Bu-7 (1 μmol/L) had no significant effect. Pretreatment with Bu-7 (0.1 and 10 μmol/L) decreased rotenone-induced apoptosis, attenuated rotenone-induced mitochondrial potential reduction and suppressed rotenone-induced protein phosphorylation and expression, whereas Bu-7 (1 μmol/L) did not cause similar effects. Bu-7 showed inverted bell-shaped dose-response relationship in all the effects.

Conclusion:

Bu-7 protects PC12 cells against rotenone injury, which may be attributed to MAP kinase cascade (JNK and p38) signaling pathway. Thus, Bu-7 may be a potential bioactive compound for the treatment of Parkinson''s disease.