P66SHC途径引起的自噬在6-OHDA诱导的神经细胞损伤中的作用及H2S的保护作用

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目的:帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种常见的神经系统退变性疾病,神经元细胞死亡是公认的PD病理机制,有研究表明H2S可抑制神经细胞凋亡发挥抗PD作用,但具体机制仍有待探索。我们前期报道H2S可抑制线粒体ROS(Mitochondria ROS,MtROS)生成,降低体内氧化应激水平,据此我们使用6-OHDA(一种直接作用于多巴胺神经能的药物)作用于SH-SY5Y细胞构建细胞PD模型,验证H2S是否可以通过P66SHC途径减少MtROS的合成,改善6-OHDA引起的自噬,从而发挥对神经细胞的保护作用。方法:MTT检测SH-SY5Y细胞活力;蛋白免疫印迹法(western blot)分别检测内源性CBS蛋白,p-P66shc,T-P66shc及自噬标记性指标LC3II/I和Beclin1的蛋白表达;Mito-sox观察线粒体氧自由基的生成;Hoechst 33258染色定性检测凋亡细胞;流式检测细胞仪定量检测凋亡细胞数量。结果:1.采用不同浓度的6-OHDA(0,12.5,25,50,100,150μmol/L)处理SH-SY5Y细胞24小时,可以浓度依赖性降低细胞活力,而给予不同浓度的NaHS(外源性H2S供体,10,30,100,300μmol/L)预处理30min或过表达CBS(神经细胞中内源性H2S的主要合成酶)可以不同程度对抗6-OHDA(50μmol/L)诱导的SH-SY5Y细胞损伤。2.NaHS(100μmol/L)预处理30min或过表达CBS能明显对抗6-OHDA(50μmol/L)诱导SH-SY5Y细胞P66SHC磷酸化,减少线粒体氧自由基生成。3.在C59S突变的(即将P66SHC蛋白CH2结构域59位cysteine突变成serine)SH-SY5Y细胞株中,NaHS预处理30min不能对抗6-OHDA诱导P66SHC磷酸化的增加以及线粒体氧自由基增强,亦不能对抗6-OHDA诱导的SH-SY5Y细胞的损伤,但N-乙酰半胱氨酸(N-acetlcysteine,NAC),一种ROS的清除剂,依然可以降低6-OHDA诱导的MtROS的合成,并对抗6-OHDA对SH-SY5Y(C59S突变株)的损伤。4.6-OHDA作用24h能显著上调自噬标记蛋白LC3II/LC3I的比值、Beclin1蛋白水平,促进细胞自噬。而给予H2S、NAC预处理后或者CBS过表达中能下调LC3II/LC3I的比值和Beclin1蛋白表达量,改善6-OHDA诱导的自噬,此作用可以被C59S突变逆转。5.给予H2S能明显对抗6-OHDA诱导SH-SY5Y细胞凋亡;给予自噬促进剂RA(雷帕霉素)或C59S突变能对抗H2S的作用,进一步加重凋亡。结论:1.6-OHDA可以通过增加P66SHC蛋白磷酸化、促进线粒体途径ROS生成,进而引起的SH-SY5Y细胞自噬,诱导神经元细胞凋亡;2.H2S可以下调6-OHDA引起P66SHC磷酸化,从而减少线粒体氧自由基诱导的自噬和细胞凋亡,对抗6-OHDA诱导的神经元细胞损伤。
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