类毒素-A诱导PC12细胞激活和脱敏时胞内钙调信号的变化

目的　探讨类毒素 A(ANTX A)致神经元烟碱型乙酰胆碱受体激活和脱敏时胞内钙调信号的变化。方法　用Fluo 3 AM荧光法和发色底物法分别测定PC12细胞在激活和脱敏状态胞内钙离子浓度和钙离子 钙调蛋白依赖的蛋白磷酸酶 (PP2B)活性。结果　PC12细胞在ANTX A刺激时的激活、脱敏状态 ,胞内钙离子浓度都显著高于对照 ,(P <0 0 5 ) ,该作用能被L型电压敏感钙通道阻滞剂维拉帕米 (VRP)减弱。而胞内PP2B活性在细胞激活时降低 ,在脱敏时 ,酶活性明显升高 ,呈剂量反 应关系和时间 反应关系 (P <0 0 5 ) ,且该作用可被烟碱型乙酰胆碱受体拮抗剂美加明 (MEC)抑制。结论　ANTX A激活和脱敏PC12细胞时 ,胞内钙离子浓度都显著增高 ,而PP2B活性激活时降低 ,脱敏时升高 ,提示胞内钙离子和PP2B可能参与调控ANTX A诱导神经元烟碱受体激活和脱敏过程。     

类毒素-A激活PC12细胞时胞内即刻早期基因的表达

目的探讨即刻早期基因在类毒素A激活PC12细胞烟碱受体过程中的调控作用。方法运用逆转录聚合酶链反应方法测定类毒素A激活PC12细胞烟碱受体时胞内cfos,cjun,NGFIA和NGFIB四个即刻早期基因的mRNA基因表达情况。结果当10-9、10-8、10-7molL类毒素A激活PC12细胞烟碱受体1小时,或10-7molL类毒素A激活PC12细胞30、60、120分钟时,细胞内cfos和NGFIAmRNA基因表达均显著高于对照组(P<005),是对照组的2～6倍,且cfos基因表达呈剂量反应和时间效应关系。而此间cjun和NGFIB基因表达与对照比较没有明显变化。结论cfos和NGFIA可能参与调控类毒素A激活PC12细胞烟碱受体的作用。     

类毒素-A对小鼠脑内自由基的影响

[目的]探讨类毒素-A(ANTX-A)对小鼠脑内活性氧(ROS)、一氧化氮(NO)和一氧化氮合酶(NOS)的影响。[方法]小鼠腹腔染毒不同剂量(200、50、12．5 μg/kg体重)ANTX-A1个月,生理盐水为对照。用双乙酰基二氯荧光素(DCFH-DA)荧光探针法测定大脑细胞内ROS含量,用比色法测定细胞内NO含量和NOS活性。[结果]200μg/kg体重组脑组织中ROS含量明显增多(雌性23．35,雄性34．59),与对照组(雌性7．12,雄性8．99)比较差异有统计学意义(P< 0．01),而其余剂量组脑内ROS含量没有明显变化;各剂量组小鼠脑组织内NOS活性和NO含量都有升高趋势,但与对照组比较差异没有统计学意义。[结论]ANTX-A可引起小鼠脑组织内ROS的产生增多,ROS可能参与了ANTX-A引起小鼠学习记忆功能减弱的调控。     

类毒素-A对小鼠脑内即早基因表达的影响

目的 探讨即早基因在类毒素-A(ANTX-A)引起小鼠中枢神经毒性反应中的作用.方法 选取体重13～15g清洁级昆明种小鼠80只,在标准SPF级动物房内进行饲养.按体重将小鼠随机分为4组(高、中、低剂量组和对照组),每组20只,雌雄各半.高、中、低剂量组分别按200、50、12.5μg/kg剂量进行腹腔ANTX-A染毒;对照组腹腔注射生理盐水0.01ml/g.每天染毒1次,连续染毒1个月.采用RT-PCR法测定小鼠脑组织中c-fos、NGFI-A基因mRNA表达,采用免疫组织化学法测定小鼠脑组织中C-FOS、环腺苷酸反应元件结合蛋白(CREB)的表达.结果 雌性小鼠高、中剂量组和雄性小鼠高剂量组c-fos/β-actin条带面积比值高于对照组,差异均有统计学意义(P＜0.01).仅高剂量组雌、雄性小鼠脑组织C-FOS、CREB-1的表达高于对照组,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 c-fos和CREB基因在ANTX-A的中枢神经毒性中可能起调控作用.     

类毒素-A对小鼠脑内钙调信号系统的影响

目的探讨类毒素-A（ANTX-A）诱导的钙调信号系统在中枢神经系统毒性中的作用。方法小鼠腹腔染毒不同剂量ANTX-A1月，对照组给予生理盐水。采用荧光法、比色法测定小鼠大脑内钙离子浓度、钙调神经磷酸酶和A11P酶活性。结果12、5、50和200μg／kg bw ANTX-A的各剂量组小鼠大脑内钙离子浓度明显升高，与对照组相比差异有显著性（P〈0．01）。200μg／kg bw ANTX-A剂量组小鼠大脑内钙调神经磷酸酶活性显著增强。与对照组相比差异有显著性（P〈0．05）。ANTX-A各剂量组小鼠大脑内Na^＋-K^＋-ATP酶活性无明显改变，而50、200μg／kg bw ANTX-A剂量组Ca^2＋-ATP酶活性比对照显著降低（P〈0.05）。结论提示钙调信号系统在类毒素-A的中枢神经毒性中可能有重要调控作用。     

类毒素-A对小鼠中枢神经系统的毒性

目的观察类毒素-A(anatoxin-a,ANTX-A)对小鼠中枢神经系统的亚急性毒性损害。方法小鼠腹腔染毒不同剂量ANTX-A1个月,以生理盐水为对照,用水迷宫试验和被动回避试验测定小鼠的神经行为功能,并观察中枢神经系统的病理改变。结果与对照比较,200μg/(kg.bw)ANTX-A组小鼠在水迷宫试验中逃逸时间和错误次数延长成增多(P<0.05);200μg/(kg.bw)ANTX-A组小鼠在避暗试验中潜伏期和错误次数延长或增多(P<0.05);200μg/(kg.bw)ANTX-A组大脑皮质和海马区出现散在的神经元变性利坏死等病理改变。结论ANTX-A亚急性暴露可引起小鼠空间学习记忆能力减弱。     

淀山湖夏秋季微囊藻毒素-LR和类毒素-A分布状况及其影响因素

为了解淀山湖夏秋季藻类和藻毒素分布状况及其影响因素 ,在淀山湖选了 6个点 ,分别测定了总氮、总磷、铁、叶绿素 -A和COD的含量 ,同时记录了水温、pH值、照度、浊度 ,另外还进行了藻细胞计数和藻种的鉴定以及微囊藻毒素 -LR和类毒素 -A含量的测定。结果表明 ,两种藻毒素均在 7月份污染最严重 ,微囊藻毒素 -LR在网箱分布最多 ,而类毒素 -A在急水港分布最多。广义估计方程回归分析表明 ,藻细胞总数与总氮、总磷和叶绿素 -A有显著的相关性 (P <0 0 5) ,藻细胞总数和水温对微囊藻毒素 -LR的分布有显著的影响 (P <0 0 1 ) ,水体浊度可显著影响类毒素 -A的分布 (P <0 0 1 )。微囊藻毒素 LR与类毒素 -A有轻度的相关关系 (P <0 0 5)。总之 ,淀山湖存在较严重的微囊藻毒素 -LR污染和较轻度的类毒素 -A污染 ,影响两种毒素分布的因素并不完全一致     

铅暴露对PC12细胞活力及DMT1表达影响

目的 探讨不同浓度、时间铅暴露对PC12细胞活力及DMT1表达的影响。方法 PC12细胞生长至对数期, 将其暴露于不同梯度(0、0.01、0.1、1、10、100 μmol/L)醋酸铅, 分别继续培养24、48、72 h;噻唑蓝法检测细胞活力, 逆转录-聚合酶链反应检测细胞二价金属离子转运体1(DMT1)mRNA的表达水平, Western blot检测DMT1蛋白表达水平。结果 铅暴露24 h时, 各剂量染铅组细胞活力无明显差异(P>0.05), 铅暴露48、72 h时, 细胞活力随染铅剂量增加而递减, 呈剂量效应关系(P<0.05);在铅暴露24 h时, DMT1(+IRE)mRNA及蛋白表达量随染铅浓度增加而升高(P<0.05), 铅暴露48 h时, 细胞DMT1(+IRE)mRNA及蛋白表达无明显变化(P>0.05), 在铅暴露72 h时, 细胞DMT1(+IRE)mRNA及蛋白表达水平随染铅浓度增加呈递减趋势(P<0.05);各组DMT1(-IRE)mRNA表达无明显改变(P>0.05)。结论 铅暴露可降低PC12细胞活力, 铅早期诱导PC12细胞DMT1(+IRE)mRNA及蛋白表达上调, 晚期使其表达量下降。     

鱼藤酮对PC12细胞谷氨酸含量及其转运体表达的影响

目的观察鱼藤酮对PC12细胞的毒性与谷氨酸递质水平及谷氨酸转运体表达的关系。方法MTT法检测鱼藤酮染毒PC12细胞活力，高效液相色谱法测定染毒细胞胞外Glu含量，RT-PCR及Western blot技术检测谷氨酸转运体EAAC1 mRNA和蛋白表达。结果0．25μmol／L鱼藤酮染毒24h即可引起PC12细胞活力明显降低，LDH渗出量显著增加；0．5μmol／L以上鱼藤酮诱导PC12细胞释放Glu增加，谷氨酸转运体EAAC1基因及蛋白表达均显著降低。结论鱼藤酮引起神经细胞损伤可能与其增加Glu释放和降低谷氨酸转运体的表达有关。     

不同葡萄糖浓度对PC12细胞的电化学行为影响

目的:利用电化学检测不同糖浓度环境下PC12细胞的细胞活性。方法:以PC12细胞为模型,将PC12细胞分为无糖阴性对照组、1 mg/ml低糖组、4.5 mg/ml阳性对照组,采用多壁碳纳米管修饰电极,基于PC12细胞质的循环伏安行为,评价不同糖浓度对细胞活性的影响。结果:PC12细胞在1 mg/ml低糖组细胞数较无糖阴性对照组生长快,但上述两组均较4.5 mg/ml阳性对照组细胞数少;电化学检测PC12细胞在+0.69V处出现不可逆氧化峰,并且该电化学信号可用于跟踪细胞活性变化,检测无葡萄糖阴性对照组、1 mg/ml低葡萄糖组均较4.5 mg/ml阳性对照组细胞活性弱,且均存在糖浓度—效应关系和时间—效应关系。结论:利用电化学法检测不同葡萄糖浓度对PC12细胞活性影响是可靠且敏感的;葡萄糖浓度可影响细胞活性及存活率。     

蛋白酶体在乙醇诱发神经细胞毒性中的作用

目的探讨蛋白酶体在乙醇对神经细胞产生毒性中的作用。方法分别用50、10、150、200mmol／L的乙醇对PC12细胞进行48h染毒后,用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色(MTT)法检测乙醇对PC12细胞的细胞毒性,用荧光底物法测定细胞蛋白酶体的活力,并与对照组比较。结果100mmol／L以上浓度的乙醇染毒48h对PC12细胞产生明显的毒性作用,且呈现良好的剂量-反应关系;蛋白酶体活力的测定表明,乙醇显著抑制蛋白酶体的活力,有剂量和时间依赖关系。结论乙醇可能通过抑制蛋白酶体的活力,干扰了某些蛋白质的正常代谢,从而产生了细胞毒性。     

丙烯酰胺对PC12细胞损伤及机制研究

目的探讨丙烯酰胺（AA）对PC12细胞的细胞毒性及可能机制。方法分别以0、62.5、125、250、500、1 000μmol/L AA为染毒剂量,染毒12 h后,采用MTT比色法检测丙烯酰胺对体外培养PC12细胞的增殖抑制作用,并用碱性单细胞凝胶电泳技术（single cell gel electrophoresis,SCGE）检测PC12细胞DNA的损伤作用、用MDA和T-AOC试剂盒检测细胞MDA和T-AOC改变。结果染毒12 h后,细胞生长受到明显的抑制,且染毒剂量越高,抑制作用越明显（P〈0.01）;单细胞凝胶电泳实验表明,AA对体外培养PC12细胞的DNA有明显的损伤作用,细胞上清液中MDA含量随着染毒量的上升而升高,T-AOC含量随染毒量的上升而降低。结论 AA能够显著抑制PC12细胞活性,损伤细胞DNA,并诱导细胞氧化损伤。     

氧化应激对鱼藤酮PC12细胞中的毒性作用

目的探讨氧化应激在鱼藤酮多巴胺能神经元PC12细胞中的毒性作用。方法用高分化的PC12细胞作为多巴胺能神经元的细胞模型,经不同浓度的鱼藤酮处理,观察细胞形态及其超微结构,四甲基偶氮唑盐法检测细胞活性和增殖抑制及细胞代谢状态,生化分析法检测SOD活力、MDA含量,特异性DCF-DA荧光探针检测细胞内ROS水平。结果经鱼藤酮处理24 h后PC12细胞突起样结构消失,细胞体积变小、形态变圆,部分细胞呈悬浮状态;细胞线粒体代谢和超微结构发生改变;PC12细胞增殖抑制,细胞活性降低;细胞内的SOD活力下降,MDA含量增高;荧光探针标记显示PC12细胞荧光强度增加,细胞内ROS含量增加。结论鱼藤酮在体外对多巴胺能神经元有毒性作用,可抑制细胞增殖,影响线粒体代谢,氧化应激可能在鱼藤酮的多巴胺神经元毒性机制中起作用。     

甲醛致肾上腺嗜铬细胞瘤细胞凋亡作用

目的 研究甲醛诱导肾上腺嗜铬细胞损伤特征及机制。方法 将肾上腺嗜铬细胞瘤细胞与不同浓度甲醛(20,40,80,160μmol/L)共培养,24h以后用四甲基偶氮噻唑蓝比色法检测细胞活力;Hoechst33258荧光染色法检测细胞凋亡;分光光度法检测乳酸脱氢酶漏出量;硝酸还原酶法检测细胞上清液一氧化氮含量;生化法检测总一氧化氮合酶活性和诱导型一氧化氮合酶活性;磷酯酰丝氨酸结合蛋白-异硫氢酸荧光素/碘化丙啶双染法、流式细胞仪分析细胞死亡;免疫着色实验技术检测半胱氨酸蛋白酶-3前体表达。结果 20～160μmol/L甲醛诱导细胞死亡,低剂量甲醛(<80μmol/L)主要诱导凋亡,高剂量甲醛(>80μmol/L)主要诱导细胞坏死;细胞乳酸脱氢酶漏出量具有甲醛浓度依赖性,从(374.04±15.64)U/L增加至(800.18±24.84)U/L,且一氧化氮含量逐渐升高,与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.01)。甲醛浓度依赖性诱导总一氧化氮合酶及型一氧化氮合酶活性表达增加,半胱氨酸蛋白酶-3前体蛋白酶原表达随甲醛浓度逐渐增强;氨基胍保护组细胞损伤明显减轻。结论 甲醛呈浓度依赖性诱导肾上腺嗜铬细胞瘤细胞死亡;机制与半胱氨酸蛋白酶激活有关;氨基胍对细胞损伤有保护作用。     

活性氧在氯化锰致PC12细胞凋亡中的作用

目的 探讨活性氧（ROS）在氯化锰（MnCl2）诱导PC12细胞凋亡中的作用机制.方法 构建MnCl2诱导的PC12细胞模型,MTT法检测细胞存活率,流式细胞分析PC12细胞凋亡率;琼脂糖凝胶电泳检测DNA片段化程度;分光光度法检测培养基中活性氧（ROS）生成量变化;化学发光法检测细胞三磷酸腺苷（ATP）生成量和Caspase-3表达量的变化;RT-PCR法检测凋亡相关基因bcl-xl和bax的表达.结果 PC12细胞存活率与MnCl2诱导浓度和诱导时间呈负相关（P＜0.01）;2 mmol/L MnCl2诱导PC12细胞36 h,细胞凋亡率明显上升（P＜0.01）;核DNA发生明显片段化;细胞ROS生成量明显增加（P＜0.001）,细胞ATP生成量受到明显抑制（P＜0.01）;基因bcl-xl表达被抑制,bax表达上升（P＜0.01）;Caspase-3在细胞凋亡中被激活（P＜0.01）.结论 MnCl2诱导的PC12细胞凋亡与ROS升高、线粒体功能破坏和激活Caspase-3有关.     

Silver Impairs Neurodevelopment: Studies in PC12 Cells

Background

Exposure to silver is increasing because of silver nanoparticles in consumer products.

Objectives and methods

Many biological effects of silver entail actions of Ag⁺ (monovalent silver ions), so we used neuronotypic PC12 cells to evaluate the potential for silver to act as a developmental neurotoxicant, using chlorpyrifos (CPF), a pesticide known to evoke developmental neurotoxicity, as a positive control for comparison.

Results

In undifferentiated cells, a 1-hr exposure to 10 μM Ag⁺ inhibited DNA synthesis more potently than did 50 μM CPF; it also impaired protein synthesis but to a lesser extent than its effect on DNA synthesis, indicating a preferential effect on cell replication. Longer exposures led to oxidative stress, loss of viability, and reduced numbers of cells. With the onset of cell differentiation, exposure to 10 μM Ag⁺ evoked even greater inhibition of DNA synthesis and more oxidative stress, selectively impaired neurite formation without suppressing overall cell growth, and preferentially suppressed development into the acetylcholine phenotype in favor of the dopamine phenotype. Lowering the exposure to 1 μM Ag⁺ reduced the net effect on undifferentiated cells. However, in differentiating cells, the lower concentration produced an entirely different pattern, enhancing cell numbers by suppressing ongoing cell death and impairing differentiation in parallel for both neurotransmitter phenotypes.

Conclusions

Our results show that silver has the potential to evoke developmental neurotoxicity even more potently than known neurotoxicants, such as CPF, and that the spectrum of effects is likely to be substantially different at lower exposures that do not show signs of outright toxicity.     

锰对多巴胺能神经细胞PC12的毒性及其机制研究

为探讨锰 (Mn)抑制神经细胞增殖的机制 ,体外培养神经细胞株PC12 ,培养基分别含有 10 0、2 0 0及5 0 0mmol LMnCl2 ,作用 2 4、48、72h后 ,用四唑盐比色实验 (MTT)和平板克隆形成实验检测细胞的存活和生长 ;台盼蓝拒染法绘制生长曲线 ;DTNB法测定谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH -Px)的活性、丙二醛比色法测定丙二醛 (MDA)的含量 ;DNA凝胶电泳检测神经细胞凋亡。结果显示 ,MTT和平板克隆形成实验检测结果显示10 0～ 5 0 0mmol L的Mn均对PC12细胞株有显著的抑制作用 ,且呈剂量 效应关系。GSH Px活性降低 ;MDA的活性升高。DNA凝胶电泳结果显示锰能够诱导PC12细胞凋亡。提示锰对神经细胞PC12的增殖具有显著的抑制作用 ,其机制是通过降低过氧化物酶的活性、干扰神经细胞的DNA代谢和诱导神经细胞凋亡     

电磁辐射急性辐照致PC12细胞的损伤效应

目的探讨电磁辐射急性辐照对PC12细胞的影响.方法对离体培养的PC12细胞以65mW/cm2电磁波急性照射20min,于辐照后即刻、3、12、24h四个时相点检测细胞存活率、乳酸脱氢酶释放率,并采用Annexin-V-FITC及PI双标记流式细胞仪检测PC12细胞凋亡率.结果电磁波辐照后即刻PC12细胞存活率和LDH释放率变化不明显(P＞0.05),辐照后3h细胞存活率明显降低,而LDH释放率明显增加(P＜0.05),到24h后达到峰值(P＜0.01).电磁波辐照后即刻PC12细胞凋亡开始增加(P＜0.05),3h后凋亡细胞进一步明显增多,凋亡率约为20%,24h后细胞凋亡再次显著增加(P＜0.01).结论电磁辐射急性辐照后早期即可引起PC12细胞损伤,而在辐照后24h出现一种"继发损伤反应",细胞凋亡可能是电磁辐射辐照诱导PC12细胞损伤的主要原因之一.     

Sedum takesimense Protects PC12 Cells against Corticosterone-Induced Neurotoxicity by Inhibiting Neural Apoptosis

Neuronal cell death induced by chronic stress in the central nervous system is a cause of neurological dysfunction. We investigated the neuroprotective potential of a water extract of S. takesimense (WEST) against corticosterone-induced apoptosis in PC12 cells and the possible underlying mechanisms. Cells were pretreated with 50 µg/mL of WEST to evaluate its neuroprotective effect based on endoplasmic reticulum (ER) stress inhibition and mitochondrial function improvement. Pretreatment with WEST prevented corticosterone-induced injury in PC12 cells, resulting in increased cell survival, decreased lactate dehydrogenase (LDH) release, and potent apoptosis inhibition by a reduction in apoptotic nuclei demonstrated by Hoechst 33342 and propidium iodide (PI) double staining, and TUNEL staining. WEST strongly attenuated calcium (Ca²⁺) elevation, inducing the closure of mitochondrial permeability transition pores (mPTPs), which were opened by corticosterone. It also stabilized mitochondrial membrane potential (MMP) loss and inhibited the corticosterone-induced decrease in adenosine triphosphate (ATP) levels. Furthermore, the increased reactive oxygen species (ROS) production induced by corticosterone was prevented in PC12 cells treated with WEST. WEST also downregulated the expression of glucose-regulated protein 78 (GRP78), growth arrest- and DNA damage-inducible gene 153 (GADD153), the pro-apoptotic protein Bcl-2-associated X (Bax), cytochrome c, cysteine-aspartic protease (caspase)-9, and caspase-3, and upregulated the expression of the anti-apoptotic protein B-cell lymphoma 2 (Bcl-2). Thus, WEST exerts a neuroprotective effect by inhibiting the apoptosis pathway in ER stress and the mitochondrial dysfunction induced by corticosterone. These results demonstrate that WEST reduces neuronal damage from the neurotoxicity caused by chronic stress.