灯盏乙素介导线粒体膜通透性转换对抗β-淀粉样蛋白毒性的体外实验研究

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目的:观察灯盏乙素(scutellarin,Scu)对β淀粉样蛋白(amyloid-beta,Aβ)1-42诱导的细胞模型中线粒体膜通透性转换的几个病理因素的影响,探讨其对抗Aβ毒性损害的作用机制。方法:选用神经母细胞瘤(SH-SY5Y)细胞分为对照组、Scu处理组、Aβ处理组和Scu+Aβ处理组,用CCK-8法检测细胞存活率筛选药物浓度;用激光共聚焦显微镜观察各组细胞的Ca2+浓度和线粒体膜电位的变化;用荧光定量法测定各组细胞的活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平;用化学发光法测定各组细胞的三磷酸腺苷(adenosine tripahosphate,ATP)含量;用蛋白印迹法检测各组细胞中腺嘌呤核苷酸转位酶2(adenine nucleotide translocase 2,ANT2)的表达;用流式细胞仪测定各组细胞的总凋亡率。结果:与对照组相比,Scu处理组各指标均无显著性差异。(1)选取1.0μmol/L的Aβ1-42和10μmol/L的Scu为后续实验药物浓度。(2)与对照组(1.05±0.24)和Scu处理组细胞的Ca2+平均光密度值(1.16±0.24)相比,Aβ处理组细胞的Ca2+平均光密度值(2.33±0.10)升高(P<0.05);Scu干预后,经Aβ处理的细胞Ca2+平均光密度值(1.77±0.06)有所降低(P<0.05)。(3)与对照组(8.87±0.33)和Scu处理组细胞中的ROS含量(9.27±1.46)相比,Aβ处理组细胞的ROS含量(17.04±0.27)明显升高(P<0.05);Scu干预后,经Aβ处理的细胞中的ROS含量(9.34±1.61)降低(P<0.05)。(4)与对照组(0.85±0.07)和Scu处理组细胞中的ANT2蛋白相对表达量(0.93±0.05)相比,Aβ处理组细胞中ANT2蛋白相对表达量(0.19±0.04)明显降低(P<0.05);Scu干预后,经Aβ处理的细胞内ANT2表达量(0.69±0.14)有所升高(P<0.05)。(5)与对照组(10.23±1.67)nmol/mg和Scu处理组细胞的ATP含量(10.85±1.82)nmol/mg相比,Aβ处理组细胞中的ATP含量(7.74±1.20)nmol/mg减少(P<0.05);Scu干预后,经Aβ处理的细胞ATP含量(9.42±1.84)nmol/mg有所增加(P<0.05)。(6)与对照组(13.79±2.19)和Scu处理组细胞中线粒体内JC-1绿红荧光比值(14.44±1.45)相比,Aβ处理组细胞的荧光比值(51.23±0.58)增加(P<0.05);Scu干预后,经Aβ处理的细胞中线粒体内JC-1荧光比值(37.72±0.75)降低(P<0.05)。(7)与对照组(0.95±0.05)%相比和Scu处理组细胞的总凋亡率(1.44±0.08)%相比,Aβ处理组细胞的总凋亡率(26.20±2.32)%增加(P<0.05);Scu干预后,经Aβ处理的细胞总凋亡率(11.60±0.63)%降低(P<0.05)。结论:Scu能够改善ATP代谢和钙超载,调节细胞内ROS水平和线粒体膜电位异常,上调ANT2的蛋白表达,可能通过介导线粒体膜通透性转换孔的开放来抑制凋亡的发生,减轻Aβ毒性所致的细胞损伤。
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