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目的:1.探讨自噬在亚砷酸钠(NaAsO2)诱导大鼠胰岛素瘤(INS-1)细胞死亡过程中的作用及分子机制;2.探讨α-硫辛酸(α-LA)对NaAsO2致INS-1细胞自噬性死亡过程的保护作用及分子机制。方法:1.NaAsO2诱导INS-1细胞自噬性死亡研究实验:以INS-1细胞为研究对象,实验设空白对照(Ctrl)组,不同浓度NaAsO2组(120、60、30、15、5μmol/L),(1)采用CCK8法检测不同浓度NaAsO2作用INS-1细胞24 h后INS-1细胞的增殖抑制率,根据CCK8实验结果,采用NaAsO2(30、15、5μmol/L)三个浓度为染砷浓度进行后续实验研究。(2)通过透射电子显微镜观察INS-1细胞超微结构;(3)通过激光扫描共聚焦显微镜观察转染质粒GFP-LC3后INS-1细胞内荧光的表达;(4)设空白对照组、NaAsO2组(30、15、5μmol/L)、自噬抑制剂氯喹组(CQ,10μmol/L)、CQ与NaAsO2合用组(CQ+NaAsO2 30μmol/L)作用INS-1细胞24 h后采用Western-Blot法检测自噬相关蛋白LC3、P62、Beclin-1、mTOR、PI3K、AKT的表达。2.α-LA对NaAsO2致INS-1细胞自噬性死亡过程的保护作用实验研究:以INS-1细胞为研究对象,根据实验1结果选择NaAsO2浓度30μmol/L建立INS-1细胞自噬损伤模型,实验设空白对照组、模型组(NaAsO2 30μmol/L)组及α-LA(200、100、50μmol/L)预处理组,预处理时间为用NaAsO2造模前3h,按分组处理INS-1细胞24h后。(1)采用CCK8比色法检测INS-1细胞的增殖抑制率;(2)通过透射电子显微镜观察INS-1细胞超微结构;(3)通过激光扫描共聚焦显微镜观察转染质粒GFP-LC3后INS-1细胞内荧光的表达;(4)通过Western-Blot法检测自噬相关蛋白LC3、P62、Beclin-1、mTOR、PI3K、AKT的表达。结果:1.NaAsO2诱导INS-1细胞自噬性死亡研究实验结果:(1)NaAsO2能够明显抑制INS-1细胞的增殖,经NaAsO2作用24 h后的IC50为23.28μmol/L。(2)通过透射电镜观察NaAsO2组INS-1细胞中可见双层膜自噬小体与自噬空泡生成。(3)转染质粒GFP-LC3后NaAsO2组激光扫描共聚焦显微镜下可见INS-1细胞中绿色点状荧光聚集增多。(4)Western-Blot检测结果表明与空白对照组LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ(0.89±0.04)、P62(0.50±0.04)、Beclin-1(2.00±0.09)、mTOR(1.48±0.04)、PI3K(1.41±0.02)、AKT(1.38±0.04)比较,30、15、5μmol/L Na As O2组INS-1细胞中LC-3Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白表达分别为(1.36±0.02、1.12±0.02、1.09±0.04)增多,P62蛋白表达分别为(2.78±0.03、2.71±0.06、1.14±0.11)增多,Beclin-1蛋白表达分别为(1.36±0.07、1.47±0.05、1.87±0.06)减少,m TOR蛋白表达分别为(0.69±0.04、0.82±0.02、0.89±0.08)减少,PI3K蛋白表达分别为(0.61±0.04、0.70±0.03、0.89±0.05)减少,AKT蛋白表达分别为(0.94±0.01、1.43±0.06、1.43±0.04)减少,除Na As O2 5μmol/L组LC3、Beclin-1蛋白及15、5μmol/L组AKT蛋白表达无统计学差异外,其余差异均具有统计学意义(P<0.05);与空白对照组比较10μmol/L CQ处理组INS-1细胞中P62蛋白表达(0.96±0.06)增多,差异具有统计学意义(P<0.05),LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白表达(1.03±0.07),Beclin-1蛋白表达(2.17±0.08),m TOR蛋白表达(1.14±0.09),PI3K蛋白表达(1.39±0.06,AKT蛋白表达(1.36±0.04),均无统计学差异。与30μmol/L Na As O2组比较,CQ与Na As O2合用组INS-1细胞中LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白表达[(1.22±0.02)]减少,P62蛋白表达(3.00±0.02)增多,Beclin-1蛋白表达(1.74±0.01)增多,m TOR蛋白表达(1.07±0.04)增多,PI3K蛋白表达(1.08±0.06)减少,AKT蛋白表达(1.16±0.05)增多,差异均具有统计学意义(P<0.05)。2.α-LA对Na As O2诱导INS-1细胞自噬性死亡过程的保护作用实验研究(1)经Na As O2作用后,INS-1细胞增殖抑制率明显上升,细胞活性降低;给予α-LA预处理后INS-1细胞增殖抑制率下降,细胞活性增加。(2)透射电镜下Na As O2组INS-1细胞中可见明显双层膜自噬小体与自噬空泡生成,α-LA各预处理组INS-1细胞中未见明显自噬小体和自噬空泡生成。(3)转染质粒GFP-LC3后,激光扫描共聚焦显微镜下Na As O2组可见明显绿色点状荧光斑点聚集,α-LA各预处理组未见明显荧光斑点聚集。(4)Western-Blot检测结果表明:与空白对照组LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ(2.10±0.10)、P62(0.26±0.05)、Beclin-1(1.35±0.05)、m TOR(1.12±0.07)、PI3K[(0.88±0.05)、AKT(0.97±0.05)比较,30μmol/L Na As O2组INS-1细胞中LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白表达(3.94±0.14)增多,P62蛋白表达(0.97±0.03)增多,Beclin-1蛋白表达(1.02±0.02)减少,m TOR蛋白表达(0.77±0.03)减少,PI3K蛋白表达(0.54±0.02)减少,AKT蛋白表达(0.68±0.01)减少,差异均有统计学意义(P<0.05);与30μmol/L Na As O2组比较,200、100、50μmol/Lα-LA预处理组INS-1细胞中LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白表达分别为(1.77±0.12、2.65±0.08、2.63±0.15)减少,P62蛋白表达分别为(0.64±0.03、0.61±0.03、0.68±0.02)减少,Beclin-1蛋白表达分别为(1.25±0.04、1.26±0.04、1.08±0.02)增多,m TOR蛋白表达分别为(1.15±0.08、1.39±0.05、0.90±0.01)增多,PI3K蛋白表达分别为(0.89±0.07、0.79±0.05、0.59±0.03)增多,AKT蛋白表达分别为(1.18±0.05、1.16±0.03、0.79±0.01)增多,除50μmol/Lα-LA预处理组Beclin-1蛋白表达无统计学意义外,其余差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:1.Na As O2可诱导INS-1细胞自噬性死亡,其机制可能与调控PI3K/AKT-m TOR信号通路有关。2.α-LA可能通过介导PI3K/AKT-m TOR信号通路对Na As O2诱导的INS-1细胞自噬性死亡发挥保护作用。