基于蛋白质组学研究葛根素逆转Aβ1-42损伤SH-SY5Y细胞的机制

作者：**; 方德宇^*; 柳春^*; 赵丹玉; 王艳杰; 陈文娜; 崔勇; 郭隽馥; 丛培玮; 冯晓帆; 张云亭

来源：中国中药杂志, 2021, 46(14): 3650-3659.

DOI：10.19540/j.cnki.cjcmm.20210201.403

• 葛根素
• 蛋白质组学
• SH-SY5Y细胞
• β-淀粉样蛋白

葛根素具有逆转β-淀粉样蛋白(amyloidβpeptide,Aβ)诱导的神经损伤、抑制神经元凋亡的抗阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)活性,然而,其潜在药效机制依然有待进一步的研究。AD的发生发展是由于体内多个代谢环节发生变化而导致平衡的破坏,而葛根素可能作用于多靶点、多代谢过程来达到治疗目的,如何尽可能全面了解其作用机制,定量蛋白质组学分析提供了新的选择。该研究采用Aβ1-42诱导SH-SY5Y细胞建立AD细胞模型,并通过Aβ免疫荧光检测发现葛根素干预后Aβ显著减少。利用Label-free非标记定量技术,并基于生物信息学分析结果采用Western blot检测,来进一步探究葛根素逆转Aβ1-42损伤SH-SY5Y细胞的机制。结果表明,大部分差异蛋白与cellular component organization or biogenesis、cellular component organization、cellular component biogenesis等生物过程相关,并主要参与pathogenic Escherichia coli infection、m TOR signaling pathway、regulation of autophagy、regulation of actin cytoskeleton、spliceosome、hepatocellular carcinoma、tight junction、non-small cell lung cancer、apoptosis、gap junction等P排在前10的通路中。Annexin V/PI流式细胞仪以及TUNEL检测结果显示,葛根素干预后Aβ显著减少,凋亡率显著下降;Western blot检测发现自噬相关蛋白LC3Ⅱ蛋白表达水平在Aβ诱导后上调,其上调程度在葛根素干预组出现了进一步的增强;LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值在各组间趋势与LC3Ⅱ蛋白表达水平相同;p62蛋白的表达水平在对照组、AD模型组及葛根素干预组依次降低。蛋白互作网络分析表明,CAP1与TUBA1B、HSP90AB2P、DNM1L、TUBA1A、ERK1/2之间的功能存在相关性,其中CAP1与ERK1/2的相关性最高。Western blot检测发现,葛根素干预后p-ERK1/2、Bax、CAP1的表达显著下调,而Bcl-2蛋白的表达水平显著上调。因此,葛根素可能在细胞内多个位置,通过多个生物学过程及通路的共同作用来改善Aβ1-42对SH-SY5Y细胞的损伤,其中CAP1或许扮演着重要角色。

• 单位
  辽宁中医药大学