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编号:93239
PARK2介导的线粒体自噬对锰诱导的神经细胞毒性的作用
http://www.100md.com 2023年2月6日 遵义医科大学学报 2023年第1期
小体,孵育,多巴胺,1材料与方法,2结果,3讨论
     张 玥,胡宏涛,赵 颖,蒋智钢,周远忠,范奇元,2

    (1.遵义医科大学 公共卫生学院,贵州 遵义 563099;2.遵义医药高等专科学校 卫生管理系,贵州 遵义 563006)

    锰是氨基酸、脂质、蛋白质和化合物代谢所必需的微量元素[1],与发育、新陈代谢和抗氧化密切相关[2-4]。锰摄入不足将造成生殖缺陷、体重减轻、生长障碍、皮肤疾病和心情改变等[5],接触过量锰则会导致锰中毒,以中枢神经系统受损为主要表现[6]。锰对神经系统的损害,多以多巴胺能神经细胞为靶细胞,可导致该细胞中线粒体受损。维持多巴胺能神经细胞的正常功能,依赖于细胞中线粒体的质量和数量[7],线粒体参与细胞中多种功能的正常发挥:能量转换、钙稳态、细胞凋亡和代谢合成等[8]。细胞内活性氧(ROS)产生过多超过了细胞自身的清除能力、ATP产生受阻、线粒体DNA损伤、半胱天冬酶释放和电子传递复合物酶缺陷等[9]都将诱导线粒体功能失调,产生神经细胞中毒效应[10]。

    线粒体自噬可以清除受损或不完整的线粒体,被认为是控制线粒体数量和质量的一种重要机制[11],参与维持自身功能的完整性,是细胞内线粒体新陈代谢的主要途径,对维持细胞的稳态具有重要意义[12]。已有的研究已经证实线粒体受损诱导蛋白激酶 PINK1聚集到线粒体外膜,其下游蛋白 Parkin泛素化线粒体外膜上的蛋白,介导线粒体自噬的发生[13-15]。虽然锰与线粒体自噬之间的关系已有相关研究报道,但PARK2介导的线粒体自噬如何影响锰对多巴胺神经元细胞毒性未见相关报道。本课题组前期工作[16-19]发现锰中毒伴随PARK2基因表达下降:锰暴露工人血液和唾液中PARK2基因下调;锰暴露大鼠血、 大脑中PARK2基因下调; 大鼠在脱离锰接触后,血中PARK2基因的下降恢复正常, 而PARK2基因的产物蛋白Parkin在中脑、纹状体的表达也恢复正常, 伴随多巴胺神经元的恢复; 在SH-SY5Y细胞中, 染锰导致PARK2基因和Parkin蛋白的下调与线粒体损伤和多巴胺的分泌下降有关。但PARK2/Parkin的下调如何影响锰的毒性不明。因此构建PARK2基因过表达/敲低的细胞有助于进一步研究PARK2基因/Parkin蛋白在多巴胺能神经细胞染锰时的线粒体自噬调节,这对于探讨锰中毒作用机制有重要意义。

    1 材料与方法

    1.1 材料 氯化锰(MnCl2·4H2O )购于生工生物工程( 上海) 股份有限公司;PARK2过表达和敲低质粒购于中洪博元生物技术有限公司(南昌); LipotamineTM2000 购自中洪博元生物技术有限公司(南昌);多巴胺 (Dopamine,DA) ELISA试剂盒(上海生工生物工程股份有限公司);Parkin单克隆抗体(美国CST ......

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