泛素-蛋白酶体抑制剂诱导细胞内泛素化α-synuclein聚集选择性损伤多巴胺神经元

目的 探讨多巴胺(DA)神经元诱变剂对细胞内泛素化α-synuclein聚集的影响及其细胞损伤作用.方法 应用MPP+、特异性泛素-蛋白酶体系统(UPS)抑制剂lactacystin及H2O2处理神经生长因子(NGF)诱导的PC12细胞株与N2a细胞株16 h后,采用免疫荧光双标记的方法在共聚焦显微镜下观察细胞内泛素化α-synuclein聚集,比较三种诱变剂对这两种细胞株作用的差异.在PC12细胞中加入不同终浓度的lactacystin处理24 h,MTT方法检测PC12细胞活力.10μmol/Llactacystin处理PC12细胞不同时间,流式细胞术检测PC12细胞的早期凋亡率.结果 经三种诱变剂处理后,MPP+和lactacystin选择性地诱发PC12细胞内泛素化α-synuclein聚集且以lactacystin的作用更为显著,N2a细胞则无明显的泛素化α-synuclein聚集.H2O2作用于PC12细胞的效应与MPP+相近,但仅引起N2a细胞内少量泛素化α-synuclein聚集.经lactacystin处理后的PC12细胞活力呈剂量依赖性下降;5 μmol/L、10μmol/L和20 μmol/L lactacystin处理24 h后细胞存活率分别为79.5%±2.1%、49.3%±3.2%和31.2%±2.8%(与对照组相比,均P＜0.01).流式细胞术显示lactacystin处理后PC12细胞早期出现凋亡细胞,并且随着处理时间的延长,细胞凋亡率逐渐增加.结论 特异性UPS和线粒体呼吸链抑制剂选择性作用于DA神经元,诱导细胞内泛素化α-synuclein聚集,终使细胞发生凋亡,而以氧化应激为主要损伤途径的诱变剂的作用则不具有选择性.

Dopaminergic neurons selectively injured by ubiquitin-proteasome inhibitor-induced intracellular aggregation of ubiquitinated α-synuclein