自噬对Hemin处理后人胶质瘤细胞U251的作用及相关机制探讨

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weizx20090123
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目的:研究hemin对星形胶质细胞损伤后细胞内自噬的变化、对细胞的作用以及相关机制。方法:运用人胶质瘤细胞U251,采用适当浓度的hemin(30μM)建立星形胶质细胞体外脑出血模型—hemin损伤模型;CCK-8检测人胶质瘤细胞U251细胞的存活率;荧光染料碘化丙啶(PI)检测hemin诱导的细胞质膜完整性的破坏情况;Western Blot检测不同的时间点12h、24h hemin处理后自噬相关蛋白LC3和凋亡相关蛋白Bcl-2蛋白的表达;给予自噬抑制剂3-MA(10mM)及mTOR抑制剂Rapamycin(100nM)后,通过CCK-8及免疫荧光技术检测自噬在神经细胞损伤中所起的作用;给予抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)后,CCK-8检测人胶质瘤细胞U251细胞的存活率,Western Blot检测NAC对模型中星形胶质细胞自噬相关蛋白LC3,和凋亡相关蛋白Bcl-2的影响;给予质膜修复剂泊洛沙姆188(P188;100μM)后,通过CCK-8检测P188对hemin引起的神经细胞损伤的影响。结果:(1)成功利用hemin建立了体外星形胶质细胞出血模型;CCK-8结果证实了hemin处理后对胶质细胞的损伤作用,并且具有时间及浓度依赖性;PI荧光结果显示hemin处理后质膜完整性遭到破坏;免疫荧光技术检测发现,在ICH后12h及24h时,Hemin处理组与阴性对照组相比,自噬相关蛋白Beclin1的表达量明显上升,而且TUNEL阳性细胞数增多。(2)hemin可以诱导胶质细胞发生自噬,且自噬在细胞死亡中扮演“双刃剑”作用。CCK8法检测发现,Hemin(30μM/L)处理U251细胞后,在12h3-MA能降低细胞的存活率,Rapmaycin能提高细胞的存活率;在24h3-MA能提高细胞的存活率,而Rapmaycin却能降低细胞的存活率。Western blot检测发现,Hemin(30μM/L)处理U251细胞后,在12h3-MA组Bcl-2蛋白水平与Hemin组相比明显下调,Rapmaycin组Bcl-2蛋白水平与Hemin组相比明显上调;在24h3-MA组Bcl-2蛋白水平与Hemin组相比明显上调,Rapmaycin组Bcl-2蛋白水平与Hemin组相比明显下调。提示在体外脑出血模型中在不同的时间点自噬的作用不同。(3)抗氧化剂NAC能够降低hemin引起的细胞损伤。Hemin与抗氧化剂NAC联合使用,CCK-8检测结果发现10mM/L NAC的效果最好,提示抗氧化剂NAC能降低Hemin对U251细胞的损害作用。Hemin与抗氧化剂NAC联合使用后Western blot结果显示,与对照组相比,在12h、24h LC3蛋白水平均显著地下调,Bcl-2蛋白水平均显著地上调,提示抗氧化剂NAC通过下调自噬与凋亡的水平来减弱Hemin对U251细胞造成的氧化损伤,自噬可能处于hemin引起的氧化损伤的下游。(4)质膜修复剂P188具有神经保护作用。CCK-8结果发现,Hemin与质膜修复剂泊洛沙姆188(P188)联合使用,与阴性对照组相比细胞的存活率明显升高,我们发现100μM/L P188的效果最好,提示质膜修复剂泊洛沙姆188能降低Hemin对U251细胞的损害作用。CCK-8结果发现,质膜修复剂P188与抗氧化剂NAC联合使用,与单纯给P188、NAC相比细胞的存活率都升高,提示质膜修复剂泊洛沙姆188与抗氧化剂NAC作用的机制可能不同。结论:1. Hemin对人胶质瘤细胞U251具有明显的生长抑制作用,并且有一定的时间和剂量依赖性,且伴随有质膜的破坏。2. Hemin能诱导U251细胞发生凋亡与自噬,而且自噬在不同的时间点所起的作用不同:Hemin作用U251细胞后12h时,自噬起保护作用;Hemin作用U251细胞24h时,自噬促进细胞死亡,说明自噬是一把“双刃剑”。3. Hemin对U251细胞的损伤作用主要是引起氧化损伤,抗氧化剂NAC的这种保护作用是通过下调凋亡来发挥作用,自噬可能处于氧化损伤过程的下游。4. Hemin对人胶质瘤细胞U251的毒害作用会引起脂质过氧化作用,引起质膜的损害,而质膜修复剂泊洛沙姆188能降低Hemin对U251细胞的损害作用;质膜修复剂泊洛沙姆188与抗氧化剂NAC的联合使用比它们单独细胞的存活率都要高,提示我们质膜修复剂泊洛沙姆188与抗氧化剂NAC作用的机制可能不同。
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