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研究背景:帕金森病(Parkinsons disease,PD)是一种常见的神经系统变性疾病,早在1817年该病由James Parkinson首次报道。PD的病理特征主要是位于中脑黑质致密部的多巴胺(Dopamine,DA)能神经元的选择性变性、丢失以及神经元胞浆内路易小体(Lewy body, LB)的形成。PD的病因及发病机制较复杂,至今尚未完全阐明。丙戊酸钠(Valproic acid, VPA)是一种HDAC抑制剂(HDACI),目前广泛应用于癫痫患者临床治疗中。近年的研究发现,包括VPA的HDACI能增加星形胶质细胞BDNF、GDNF分泌,抑制小胶质细胞的炎性反应,减轻DA能神经元的损害,从而改善PD模型动物的运动损伤症状。然而,VPA在PD的神经保护作用的相关机制并未深入阐明。 目的:1)构建PD的体外细胞模型,观察VPA对细胞模型的保护作用;2)PD细胞模型自噬水平的检测、评估以及VPA对体外细胞模型自噬的影响。3)VPA诱导的自噬在其对PD细胞模型保护、减轻细胞凋亡中的作用。 方法:使用MPP+处理SH-SY5Y细胞构建体外的PD细胞模型。用不同浓度丙戊酸钠处理构建的PD细胞模型,通过MTT检测、Hochest33258染色等方法,观察VPA对PD细胞模型的细胞生存率、细胞凋亡情况的改善。以Western blot的方法检测MPP+构建的PD细胞模型在不同时间LC3B及P62蛋白的水平,以此观察PD细胞模型自噬水平的变化。以Western blot检测在VPA对PD细胞模型干预治疗情况下对细胞自噬的影响。用Western blot以及免疫荧光的方法检测自噬抑制剂BafA1及3MA对MPP+及VPA诱导的自噬的抑制程度及方式。利用自噬初期抑制剂3MA,在不同分组,使用流式细胞术检测VPA对PD细胞模型线粒体膜电位、ROS以及凋亡的情况。利用自噬初期抑制剂3MA,在不同分组,使用Western blot方法检测自噬在VPA对PD细胞模型线粒体途径的凋亡通路的影响。 结果:SH-SY5Y在不同浓度MPP+作用下构建细胞模型,MTT检测提示细胞模型的活性与MPP+处理的时间及浓度呈负相关。而PD细胞模型在VPA处理下,细胞活性有所提高,当VPA浓度为0.5mM,能发挥其最大的保护作用。利用Hochest33358染色检测发现VPA能减轻MPP+导致的细胞凋亡。通过Western blot 法对PD细胞模型自噬水平相关蛋白(LC3B、P62)的检测发现MPP+损害了SH-SY5Y的自噬流。而VPA的作用,能减轻这种自噬流的损害。在自噬抑制剂3MA以及Baf A1作用下,VPA的这种作用减弱。流式细胞术提示VPA能减轻PD模型凋亡、降低细胞ROS水平、降低线粒体膜电位(JC-1)。当3MA抑制VPA诱导的自噬后,VPA减轻细胞模型凋亡、提高线粒体膜电位的作用减弱。Western blot对线粒体凋亡通路的检测发现,MPP+造模导致Bcl-2/Bax下降、线粒体释放Cyto C减少,Caspase3活化降低。而VPA对PD模型干预能逆转相关凋亡通路蛋白的表达,这种作用在应用3MA抑制剂后减弱。 结论:在治疗浓度内,VPA对MPP+细胞模型有保护作用,能减轻MPP+诱导的细胞凋亡。MPP+诱导的PD模型中自噬流受损。VPA的干预下能改善PD细胞模型的自噬流损害。VPA所诱导的自噬能够减轻MPP+导致的细胞凋亡、线粒体膜电位降低以及ROS的生成,主要机制可能在于VPA激活的自噬及时将受损的线粒体通过自噬途径清除,从而抑制了线粒体途径的凋亡通路。