右美沙芬对激活的小胶质细胞的抑制作用

2017-05-16 21:00王俊燕李玲张燕李云鸿王银
教育教学论坛 2017年18期
关键词:美沙银川医科大学

王俊燕+李玲+张燕+李云鸿+王银

(1.宁夏颅脑疾病重点实验室,宁夏医科大学,宁夏 银川 750004;2.银川市第一人民医院,宁夏 银川 750004)

摘要:目的:研究右美沙芬(DM)对激活的小胶质细胞的作用及热休克蛋白60(HSP60)在DM神经保护中的作用机制。方法:培养BV2小胶质细胞株,分为对照组,细菌脂多糖组,(LPS),实验组(DM)。Western-blot检测DM对LPS激活的BV2细胞HSP60和Caspase 3的影响,ELISA检测DM对HSP60释放的作用。结果:LPS组中HSP60和Caspase 3的表达及释放都比对照组显著增加,加入DM后,这些因子的水平都明显降低。结论:DM可能通过HSP60信号通路途径阻止小胶质细胞的凋亡而发挥神经保护作用。

关键词:热休克蛋白60;右美沙芬;Caspase 3;小胶质细胞

中图分类号:G642.423 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)18-0277-02

热休克蛋白是机体的一类应激蛋白,在生理状态下对机体起着保护功能。但是有研究发现,在病理情况下,很多细胞会大量表达热休克蛋白60(HSP60),并将其释放到胞外,引起细胞凋亡[1]。右美沙芬(Dextromethorphan,DM)是一种右旋吗啡喃化合物[2],对动物因低血糖或脑缺血引起的神经损伤具有保护作用,DM被证明能有效抑制小胶质细胞活化,并且可抑制细胞炎症因子如TNF-α、IL-6,NO和超氧化自由基等[3],但是右美沙芬的作用机制目前尚不清楚。

一、材料与方法

(一)材料

右美沙芬和LPS购自Sigma公司;HSP60抗体购自ENZO公司;Caspase 3及β-actin抗体购自Cell Signaling公司;蛋白定量BCA试剂盒购自Thermo公司;ELISA试剂盒购自欣博盛公司。

(二)方法

1.小胶质细胞BV2的培養。BV2细胞培养在DEME培养基中,含10%胎牛血清。利用1μg/ml LPS处理30min后,在细胞培养液中加入DM溶液(10μM),作用24小时后收集细胞及上清。

2.Western blot检测蛋白含量。药物处理完毕,提取各实验组的蛋白并收集上清液,10% SDS-PAGE分离后转至PVDF膜上,5%脱脂牛奶封闭膜2小时。然后加入一抗,置于4℃过夜。利用TBST洗涤膜三次,洗去未结合的一抗。最后用二抗室温孵育1 h,利用ECL试剂显色成像。

3.ELISA试剂盒检测HSP60的释放。按照HSP60 ELISA试剂盒操作说明进行实验,最后酶标板置于酶标仪上,450nm处测定各孔光密度值(OD)。

4.统计学分析。采用SPSS11.11进行统计学分析。实验数据用x±s表示,组间比较用方差分析,进一步比较两两间差异采用Student-Neuman-Keuls Test方法。

二、结果

(一)DM显著抑制LPS激活的小胶质细胞HSP60的表达及释放

LPS激活后的小胶质细胞中HSP60的表达明显高于对照组,差异具有显著性。加入DM可显著抑制LPS引起的HSP60的升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。对上清液进行ELISA实验,结果显示DM处理后,LPS引起的小胶质细胞HSP60的胞外释放量明显地被抑制了。

(二)DM抑制Caspase 3的表达

Western blot结果表明,LPS激活的小胶质细胞中Caspase 3的表达明显高于对照组,在DM处理的实验组中,Caspase 3的表达显著下降,差别有统计学意义(P<0.05)。

三、讨论

热休克蛋白是一类应激蛋白,对机体主要起着保护作用。但是HSP60对细胞凋亡具有双重作用。我们先前的研究发现心肌细胞中HSP60的表达和定位都发生了改变,导致心肌细胞的损伤或凋亡[4]。但是关于HSP60在神经系统中的作用的报道还很少见。

小胶质细胞的激活参与了多种神经系统退行性病变如老年痴呆症、帕金森症等的发生发展[5]。本研究假设HSP60在激活的小胶质细胞中高度表达,并被释放至胞外。胞外的HSP60激活凋亡因子Caspase 3,导致周围其他神经细胞的损伤或凋亡。本实验证实了在LPS激活的小胶质细胞内HSP60的表达显著增高,胞外也检测到HSP60,并增强了Caspase 3的表达。这些结果与心肌细胞中关于HSP60的研究结果的报道一致,说明小胶质细胞活化后释放至胞外的HSP60可进一步激活自身导致自身的凋亡。

右美沙芬可能是一种潜在的治疗神经系统炎性疾病的药物[6]。本实验中,我们证实了DM能有效抑制小胶质细胞的激活,为一些神经退行性疾病的防治提供了潜在的药物治疗靶点。

参考文献:

[1]Gupta S,Knowlton A A. HSP60,Bax,apoptosis and the heart [R].J Cell Mol Med. 2005,9(1):51.

[2]Craviso GL and Musacchio JM:High-affinity dextromethorphan binding sites in guinea pig brain. I. Initial characterization [J].Mol Pharmacol. 1983a;23:619–628.

[3]Prince DA and Feeser HR:Dextromethorphan protects against cerebral infarction in a rat model of hypoxia-ischemia [J].Neurosci Lett 1988;85:291-296.

[4]Kim SC,Stice JP,Chen L,Knowlton A A. Extracellular heat shock protein 60,cardiac myocytes,and apoptosis [J].Circ Res,2009;105:1186-1195.

[5]Gonzalez-Scarano F,Baltuch G. Microglia as mediators of inflammatory and degenerative diseases[J].Annu Rev Neurosci,1999;22:219-40.

[6]Mousavi SA,Saadatnia M,Khorvash F,et al:Evaluation of the neuroprotective effect of dextromethorphan in the acute phase of ischaemic stroke [J].Arch Med Sci. 2011;7:465-469.

收稿日期:2016-11-30

基金项目:2016年国家级大学生创新创业训练计划项目(201610752010)

作者简介:王俊燕(1992-),女(汉族),宁夏银川人,宁夏医科大学生物技术专业本科生;李玲(1973-),女(汉族),宁夏银川人,专科,主治医师,银川市第一人民医院高压氧科,主要从事高压氧神经科学研究;张燕(1992-),女,宁夏银川人,宁夏医科大学生物技术专业本科生;

李云鸿(1972-),男(汉族),副教授,硕士,宁夏医科大学,主要从事神经生物学研究。

通讯作者:王银(1973-),女(汉族),教授,博士,硕士生导师,宁夏医科大学,主要从事神经生物学研究。

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