缺血再灌注引起神经元凋亡及褪黑素抗凋亡的机理研究

【作者】 韩义香； 王西明； 段秋红； 卢涛； 何善述；

【机构】 华中科技大学同济医学院生物化学与分子生物学系；

【摘要】 本研究以原代培养的小脑颗粒细胞的模拟缺血再灌注(imitative ischemia-reperfusion,IIR)模型为研究对象,进一步探讨体外模拟缺血再灌注(IIR)引起神经元凋亡的途径以及褪黑素(Melatonin,MT)对神经元凋亡的保护作用机制。本研究采用DNA凝胶电泳观察在该模型中小脑颗粒细胞的损伤是否引起凋亡以及MT能否抑制凋亡的产生;以荧光比色法检测细胞内的活性氧(reactire oxygen species,ROS)的产生;激光共聚焦显微镜及荧光比色法观察线粒体跨膜电位的变化;western-blotting及ELISA检测线粒体细胞色素C释放;比色法检测胞内caspase-3的活性,观察缺血再灌注引起的小脑颗粒细胞凋亡是否通过线粒体途径以及MT能否通过阻止线粒体凋亡保护神经元。结果显示(1)原代培养的小脑颗粒细胞在模拟缺血90分钟再灌注24h,琼脂糖凝胶电泳出现凋亡的典型生化特征-DNA梯状条带,MT能减轻DNA梯状条带的产生。(2)在再灌注卮细胞内的ROS在工IR1h内明显增加,Omin达到最高,MT能显著降低细胞内ROS的生成并存在一定的剂量依赖关系。(3)经模拟缺血再灌注处理的细胞其线粒体跨膜电位呈现先低(再灌注1h)后高(再灌注3h)再低(6h以后)的动态变化,MT可以抑制线粒体跨膜电位的降低;再灌注6h,与正常组相比OGD组线粒体细胞色素C减少,胞浆细胞色素C增加,而MT可以减少线粒体细胞色素C的释放,并呈一定的剂量依赖性:(4)细胞再灌注6h到24h,caspase-3活性随再灌注时间的延长逐渐增强,MT可以抑制caspase-3的活化,并呈一定的剂量依赖性。结论:(1)模拟缺血再灌注引起的神经元凋亡机理之一是由线粒体凋亡途径所致:(2)MT可通过抗氧化作用和阻止线粒体凋亡途径的作用因子而抑制模拟缺血再灌注诱导的小脑颗粒细胞凋亡。更多还原