鎘誘發(fā)自噬和mTOR通路激活在神經(jīng)細(xì)胞死亡中作用及機(jī)理研究.pdf

1、本研究運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)、激光共聚焦、透射電鏡、Western blotting等細(xì)胞分子生物學(xué)技術(shù)，研究了鎘誘發(fā)神經(jīng)細(xì)胞凋亡過(guò)程中，自噬通路參與機(jī)制，初步探討加入3-MA和/或雷帕霉素對(duì)鎘誘導(dǎo)自噬的影響以及與鎘激活mTOR通路誘發(fā)神經(jīng)細(xì)胞凋亡的關(guān)系，并觀察了鎘誘發(fā)神經(jīng)細(xì)胞自噬與Akt/mTOR通路激活和胞內(nèi)Ca2+([Ca2+]i)升高的關(guān)系。具體結(jié)果如下：
　　1.鎘誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞自噬與mTOR通路激活的關(guān)系及其在細(xì)胞凋亡中的作用

2、r>　　PC12細(xì)胞懸液接種于6孔培養(yǎng)板中，以不同濃度鎘(0、2.5、5、10和20μM)和0.1％血清饑餓處理神經(jīng)細(xì)胞12 h，或用20μM鎘處理神經(jīng)細(xì)胞為0-24 h，或用3-MA和/或雷帕霉素(Rap)預(yù)處理神經(jīng)細(xì)胞后暴露鎘(10和20μM)12 h。采用透射電鏡、激光共聚焦法、形態(tài)學(xué)觀察等方法分析鎘誘發(fā)的神經(jīng)細(xì)胞自噬表現(xiàn)及其凋亡的關(guān)系；Western blot分析Akt/mTOR通路和LC23Ⅰ/Ⅱ蛋白變化。結(jié)果顯示，10和20

3、μM鎘處理PC12細(xì)胞12 h誘導(dǎo)自噬體發(fā)生；鎘激活自噬關(guān)聯(lián)神經(jīng)細(xì)胞凋亡，這被鎘以濃度和時(shí)間依賴的方式誘發(fā)神經(jīng)細(xì)胞LC3-Ⅱ增加，以及3-MA預(yù)處理部分地抑制鎘誘導(dǎo)的LC3-Ⅱ表達(dá)和營(yíng)救神經(jīng)細(xì)胞凋亡證據(jù)支持；鎘激活自噬和激活mTOR通路可能為相伴并行共同參與神經(jīng)細(xì)胞凋亡。提示：鎘誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞自噬與mTOR通路激活相伴并行在神經(jīng)細(xì)胞凋亡中發(fā)揮作用。
　　2.鈣離子在鎘誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞自噬和mTOR通路激活中作用及機(jī)理
　　PC12

4、細(xì)胞懸液接種于6孔培養(yǎng)板在37℃，含5％CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)。第2天，用20μM BAPTA/AM、100μM EGTA、100μM2-APB或10μM KN93預(yù)處理1 h后暴露鎘(10和20μM)12 h。Western blot分析LC3Ⅰ/Ⅱ蛋白變化和Akt、S6K1、4E-BP1蛋白磷酸化表現(xiàn)。我們發(fā)現(xiàn)，BAPTA/AM、EGTA和2-APB抑制鎘誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞LC3-Ⅱ表達(dá)和Akt和mTOR介導(dǎo)的S6K1和4E-BP1蛋白磷酸化增