Necrostatin-1保护谷氨酸诱导的细胞死亡机制研究

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【研究背景和意义】:谷氨酸广泛的参与了生物体能量代谢及神经传导的过程。维持正常生理功能十分重要的氨基酸。谷氨酸在体内代谢功能的紊乱会引起多种疾病的发生。然而对其在体内产生的毒性的具体机制研究还不是很清楚。【研究目的】研究necrostatin-1与受体相互作用蛋白激酶1(receptorinteraction protein kinase1,RIP1)及受体相互作用蛋白激酶3(receptor interactionprotein kinase3,RIP3)在谷氨酸诱导的小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)与海马神经元(HT22)毒性中发挥的作用。【研究方法】在用谷氨酸或TNF-诱导后,检测野生型及RIP3缺失型小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)以及HT22细胞的存活率,以探明它们对谷氨酸或TNF-的敏感度。通过siRNA干扰将TNF-诱导的坏死通路中的关键蛋白RIP1沉默,或通过药物necrostatin-1预处理,后加入谷氨酸或TNF-诱导,观察RIP1的下调与necrostatin-1预处理对谷氨酸或TNF-诱导的细胞死亡的影响是否一致。并用western blot检测其siRNA的干扰效率。利用RIP3缺失的MEF细胞,以及通过用siRNA干扰降低RIP3表达的HT22细胞,检测RIP3的缺失或下调对谷氨酸或TNF-诱导的细胞死亡的影响,以判断TNF-诱导坏死的关键蛋白RIP3是否参与谷氨酸诱导的细胞死亡信号通路。通过siRNA干扰的方法下调线粒体蛋白凋亡诱导因子(apoptosis inducing factor,AIF)的表达,以判断AIF在谷氨酸或TNF-诱导的细胞死亡中的作用;通过使用自噬及溶酶体的化学抑制剂balfilomycin-A1(BFA),Chloroquine (CQ),3-Methyladenine(3-MA)以及活性氧ROS的化学抑制剂butylated hydroxyanisole (BHA),N-acetylcysteine (NAC)以判断谷氨酸或TNF-诱导的细胞死亡与自噬或溶酶体及活性氧的关系。【研究结果】1)在HT22和MEF细胞中,necrostatin-1都能够有效阻止谷氨酸诱导的细胞死亡,而且凋亡抑制蛋白z-VAD能促进此细胞死亡。2)在MEF和HT22细胞中,利用RNAi沉默necrostatin-1的靶蛋白RIP1能够抑制肿瘤坏死因子TNF-诱导的细胞坏死,但不影响谷氨酸诱导的细胞毒性。3)与RIP1相互作用的细胞坏死调控蛋白RIP3的敲除不能抑制谷氨酸诱导的MEF细胞死亡,但能完全阻止TNF-诱导的细胞坏死,而且,RIP3的RNAi不能抑制谷氨酸诱导的HT22细胞死亡。4)线粒体凋亡诱导因子AIF的沉默不能阻止谷氨酸诱导的HT22细胞死亡以及MEF细胞死亡。5)自噬/溶酶体抑制剂BFA和3-MA等能有效阻止谷氨酸诱导的细胞死亡,但不影响TNF-诱导的细胞坏死。6)活性氧抑制剂BHA和NAC能抑制谷氨酸以及TNF-诱导的细胞坏死。【结论】综上所述,这些结果不仅首次证实了necrostatin-1阻止谷氨酸诱导的细胞死亡的靶点并不是RIP1,同时也提出,谷氨酸诱导的细胞死亡并不依赖于TNF诱导的细胞坏死下游的RIP1,RIP3。另外也进一步揭示其与溶酶体自噬泡的关系,并且活性氧也可能参与其下游损伤机制。
其他文献
杂草稻属于禾本科稻属植物,长伴水稻于稻田而生,在外型上与亚洲栽培稻(Oryza sativa)极为相似,故通常被归在同一拉丁名下。但杂草稻又具有一些与野生稻相似的形状,如落粒性强、果皮多为红色等。其根系庞大,与栽培稻竞争阳光、水及土壤养分,影响栽培稻的正常生长,从而导致栽培稻减产。近年来,随着稻田直播技术的推广,杂草稻对栽培稻的危害也越来越大。但是在田间,杂草稻与栽培稻很难区别,这影响了杂草稻的有