自噬对氧化应激引起的脊髓神经元细胞损伤的作用及其机制

作者：贺靖澜; 王冉; 申娜; 董晓辉; 李宗虎; 付治安

来源：中国细胞生物学学报, 2017, 39(04): 440-447.

• 脊髓神经元细胞
• 氧化应激
• 自噬
• 凋亡

氧化应激是脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后脊髓神经元细胞继发性损伤的重要机制,但是如何缓解氧化应激目前仍然不明确。该文培养SD(Sprague Dawley)大鼠原代脊髓神经元细胞,使用不同浓度的H-2O2作用于神经元细胞12 h后,Western blot检测LC3-II、Beclin-1和P62蛋白质水平变化,分析自噬水平,电镜和绿色荧光蛋白标的记微管相关蛋白轻链3(green fluorescent proteinmicrotubule-associated protein 1 light chain 3,GFP-LC3)转染观察自噬的数量。ATG5 si RNA转染抑制自噬和雷帕霉素(rapamycin)促进细胞自噬,并使用CCK-8和TUNEL(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated d UTP-biotin nick end labeling)染色分析自噬对氧化应激下神经元细胞的作用。结果显示,随着H-2O2浓度增加,LC3-II和Beclin-1蛋白质水平显著升高,而P62蛋白质水平显著下降(P<0.05)。透射电镜和共聚焦观察发现,10、50μmol/L H-2O2可以增加神经元细胞中自噬体的数量。与对照组比较,H-2O2明显抑制神经元细胞的活力(P<0.05),ATG5 si RNA抑制自噬水平后,H-2O2作用下的细胞活力进一步下降,而雷帕霉素促进自噬后却可以提高细胞的活力(P<0.05)。TUNEL和膜联蛋白V/PI(annexin V/PI)染色结果发现,雷帕霉素可以抑制H-2O2引起的神经元细胞凋亡(P<0.05)。该研究结果提示,脊髓神经元细胞处于氧化应激状态下时,自噬代偿性激活并保护神经元细胞。

• 单位
  河北工程大学附属医院