百草枯对小鼠中脑黑质Nrf2核转位的作用机制

【作者】 吴思英； 王章敬； 陈钱钱； 李煌元；

【机构】 福建医科大学公共卫生学院环境与健康研究所毒理学与化学物安全性评价研究室；

【摘要】 目的探讨百草枯（PQ）致小鼠黑质细胞核Nrf2水平改变的可能机制。方法 （1）C57BL/6小鼠,每隔2 d,PQ 5和10 mg·kg^-1,共10次。应用蛋白酶体特异性底物检测小鼠黑质蛋白酶体活性改变。（2）C57BL/6小鼠随机分为对照组、PQ组、泛素蛋白酶体抑制剂ALLN组、ALLN+PQ组、蛋白合成抑制剂放线菌酮（CHX）组、CHX+PQ组（n=6）。PQ组:PQ制备小鼠帕金森病模型组,即每间隔2 d腹腔注射PQ 7 mg·kg^-11次,共10次;ALLN组:经腹腔注射ALLN 30 mg·kg^-1后1 h;ALLN+PQ组:于最后一次PQ染毒之前1 h经腹腔注射ALLN 30 mg·kg^-1;CHX组:皮下注射CHX 2.5 mg·kg^-1后1 h。CHX+PQ组:于最后一次PQ染毒之前1 h皮下注射CHX2.5 mg·kg^-1。（3）染毒结束后处死小鼠,取中脑黑质提取细胞核蛋白,用Western blot方法测定细胞核中Nrf2表达水平相对量。结果 （1）与对照组比较,PQ 10mg·kg^-1处理组小鼠黑质组织胰蛋白酶的活性下降,差异有统计学意义;PQ 5 mg·kg^-1处理组小鼠黑质组织胰蛋白酶的活性也下降,但差异未见统计学意义;而PQ 5和10 mg·kg^-1处理组小鼠黑质组织糜蛋白酶样活性、多肽-谷氨酰-多肽水解酶活性均未见明显变化。（2）与对照组比较,PQ,ALLN以及ALL-N+PQ处理组细胞核Nrf2水平均升高,差异均有统计学意义,结果表明PQ或ALLN处理可诱导Nrf2细胞核转位;与PQ组或ALLN组相比较,ALLN+PQ处理组细胞核Nrf2水平均未见明显变化,差异均无统计学意义;结果提示,ALLN抑制蛋白酶体对Nrf2的降解而促进Nrf2核转位,而泛素蛋白酶体降解Nrf2途径可能不参与PQ致黑质细胞Nrf2核转位。（3）与对照组比较,PQ和CHX处理组细胞核Nrf2均升高,差异均有统计学意义,这表明PQ或CHX处理可诱导Nrf2细胞核转位;与PQ组或CHX组相比较,CHX+PQ处理组细胞核Nrf2水平降低至对照组水平,差异有统计学意义;结果提示,蛋白合成抑制剂CHX预处理抑制PQ对PC12细胞Nrf2的核转位。结论高剂量PQ处理可选择性降低胰蛋白酶的活性,泛素蛋白酶体功能障碍可能是PQ神经毒性作用机制之一。PQ致黑质细胞Nrf2核转位（激活）的机制不涉及泛素蛋白酶体降解Nrf2途径,而涉及Nrf2蛋白合成途径。更多还原