CYP2E1依赖的丙烯酰胺神经突触前损伤研究

作者：付豪; 王海华; 陈宵; 刘黎; 张意; 吕佳琦; 李雨露; 杨海涛; 肖经纬^*; 李斌^*

来源：毒理学杂志, 2021, 35(03): 207-214.

DOI：10.16421/j.cnki.1002-3127.2021.03.006

• 丙烯酰胺
• 环氧丙酰胺
• 突触前损伤
• 细胞共培养

目的揭示丙烯酰胺(Acrylamide, ACR)原型及其主要代谢产物环氧丙酰胺(Glycidmide, GA)对神经突触前的损伤效应。方法构建pWSLV-07-Cyp2e1过表达质粒及未插入CYP2E1基因片段的pWSLV-07空载质粒,构建CYP2E1过表达HepG2 E47细胞株与低表达HepG2 C34细胞株,与人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y分别建立HepG2 E47/SH-SY5Y和HepG2 C34/SH-SY5Y体外共培养系统,以梯度浓度ACR(0、50、100、150、200、250和500μg/ml)分别染毒HepG2 E47/SH-SY5Y和HepG2 C34/SH-SY5Y共培养细胞24、48和72 h, CCK-8法检测各组SH-SY5Y细胞存活率以确定最终染毒浓度和时间。HPLC法检测SH-SY5Y细胞内ACR和GA含量,电子显微镜观察突触前微结构变化和线粒体损伤,Western blot检测SH-SY5Y中损伤关键蛋白SynapsinⅠ、GAP-43和SNAREs复合体蛋白(SNAP-25、Syntaxin 1A及VAMP-2)的表达。结果根据CCK-8结果确认ACR染毒浓度梯度为0、50、100和150μg/ml,染毒时间为24 h。随染毒浓度升高,与对照比较,两组SH-SY5Y细胞中ACR和GA的含量升高(P<0.05)、突触微结构异常,线粒体出现损伤性变化、Ca2+-ATPase和Na+-K+-ATPase活性下降(P<0.05)、SynapsinⅠ和GAP-43蛋白表达下调(P<0.05),上述指标在HepG2 E47/SH-SY5Y组变化明显高于HepG2 C34/SH-SY5Y组;而SNAREs复合体各蛋白表达上调(P<0.05),且HepG2 E47/SH-SY5Y组上调程度明显高于HepG2 C34/SH-SY5Y组,差异均有统计学意义。结论在本共培养体系内,一定剂量时间的ACR作用后,ACR代谢产物GA在ACR所致突触前损伤中发挥重要作用,为ACR神经毒作用的全面解析提供一定的线索和依据。

• 单位
  中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所; 中国疾病预防控制中心