Apelin-17通过激活β1/2-arrestin-ERK1/2信号通路降低MPP+诱导内质网应激引起SH-SY5Y细胞的凋亡(英文)

作者：姜云璐; **; 王春梅; 刘苏莹; 陈京^*; 程葆华^*; 黄根泉

来源：中国生物化学与分子生物学报, 2021, 37(09): 1250-1265.

DOI：10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.06.1020

• Apelin-17
• 帕金森病
• 内质网应激
• 神经保护

内质网应激(endoplasmic reticulum stress, ERS)与帕金森病(Parkinson’s disease, PD)发展进程密切相关。Apelin是已被证实具有明显神经保护作用的内源性多肽,但其保护机制尚不清楚。该研究探讨Apelin-17降低1-甲基-4-苯基吡啶(MPP+)对SH-SY5Y细胞凋亡的分子机制。实时无标记动态细胞分析(real time cell analysis, RTCA)实验数据表明,0.1μmol/L Apelin-17预处理2 h, MPP+诱导的SH-SY5Y细胞(Apelin-17预处理组)指数明显高于MPP+处理组(P<0.05),PD98059与β1/2-arrestin siRNA实验组的细胞指数显著低于Apelin-17预处理组(P<0.05)。流式细胞仪结果显示,Apelin-17预处理组细胞凋亡率低于MPP+处理组(P<0.05),而PD98059与β1/2-arrestin siRNA实验组的细胞凋亡率高于Apelin-17预处理组(P<0.05)。CCK-8试剂盒检测结果显示,Apelin-17预处理组的细胞活力相对于MPP+处理组明显升高(P<0.05),与Apelin-17预处理组比较,PD98059与β1/2-arrestin siRNA实验组的细胞活力显著降低(P<0.05)。LDH检测数据表明,与MPP+处理组比较,Apelin-17预处理组的乳酸脱氢酶释放量显著降低(P<0.05),而PD98059与β1/2-arrestin siRNA实验组乳酸脱氢酶释放量显著高于Apelin-17预处理组(P<0.05)。Western印迹结果证明,与MPP+处理比较,Apelin-17预处理组显著降低了内质网应激反应中PERK独立介导的信号通路中p-eIF2α、ATF4、CHOP的表达水平(P<0.05),与凋亡密切相关的切割胱天蛋白酶12(cleaved-caspase-12)蛋白表达也显著下调,而抑制细胞凋亡相关的Bcl-2蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。同时,与促进细胞增殖密切相关蛋白Phospho-pERK1/2的表达水平显著升高(P<0.05)。ERK1/2信号通路抑制剂PD98059加入Apelin-17预处理后会反转上述实验现象,同时加入β1/2-arrestin siRNA后,Phospho-pERK1/2与Bcl-2蛋白表达水平相较于Apelin-17预处理组显著降低(P<0.05),而CHOP的表达水平升高(P<0.05)。综上所述,本文的研究结果表明,Apelin-17通过β1/2-arrestin信号通路上调Phospho-pERK1/2与Bcl-2蛋白质表达水平,同时抑制内质网应激中p-eIF2α、ATF4和CHOP蛋白质表达,进而降低MPP+对SH-SY5Y细胞的毒性。

• 单位
  济宁医学院; 神经生物学研究所