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越来越多的证据表明,自噬功能障碍是帕金森病(Parkinson’s disease,PD)的发病机制之一。PD患者尸检结果显示在脑内存在大量自噬小体,过度激活的自噬可以引起多巴胺(dopamine,DA)能神经元发生自噬性死亡。因此调节细胞自噬功能平衡可能会为PD治疗提供新的靶点。胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)是一种由肝脏合成可通过血脑屏障的多肽激素,外周血液循环中IGF-1随着年龄的增长逐渐下降,研究表明IGF-1的降低可能与PD及阿尔茨海默病(Alzhimer’s disease,AD)等神经退行性疾病的发病有关。整体动物实验和离体细胞实验表明,IGF-1可通过抗凋亡,抗氧化应激发挥DA能神经元保护作用。G蛋白耦联雌激素受体(G protein-coupled estrogen receptor,GPER)是位于细胞膜及质膜上的7次跨膜G蛋白耦联受体,主要介导雌激素的快速非基因组效应。在间皮瘤和肺癌细胞中,IGF-1/IGF-1R信号与GPER存在功能交互作用调节癌细胞的生长。因此,我们推测在黑质纹状体系统,IGF-1可能通过调节神经元的自噬发挥神经保护作用,其机制可能与IGF-1R和GPER介导的信号途径有关。目的:1.探讨IGF-1是否能够通过调节自噬功能失调发挥神经保护作用;2.探讨IGF-1抑制神经细胞过度自噬的作用靶点及分子机制。方法:本实验采用神经毒素1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-Tetrahydropyridine,MPTP)及其活性代谢物1-甲基-4-苯基吡啶(1-methyl-4-phenylpyridinium,MPP+)制备PD小鼠及细胞模型,运用侧脑室埋管微量注射技术给予IGF-1、IGF-1R特异性阻断剂JB-1及GPER特异性阻断剂G15,通过转棒实验、爬杆实验和旷场实验进行小鼠行为学检测,高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)检测小鼠纹状体(striatum,Str)内DA的含量,MTT法检测细胞活力,免疫印迹技术(Western blot)检测自噬相关指标。结果:1.IGF-1对抗MPTP诱导PD小鼠多巴胺能神经元损伤的作用机制研究(1)转棒实验与旷场实验结果表明,MPTP明显导致小鼠运动障碍(P<0.001,P<0.05),IGF-1能够明显改善小鼠运动行为异常,且能明显增加小鼠在旷场内运动的总距离(P<0.05,P<0.001),此作用可被JB-1或G15阻断(P<0.05,P<0.01)。爬杆实验结果显示,与MPTP组相比,IGF-1明显缩短小鼠转头所用的时间及爬杆的时间(P<0.01),此作用可被JB-1阻断(P<0.05,P<0.01),G15有部分阻断作用,但无统计学意义。(2)HPLC结果显示,与MPTP组相比,IGF-1能够明显改善纹状体DA含量的降低(P<0.05),JB-1和G15能够明显阻断IGF-1的保护作用(P<0.05)。(3)自噬相关蛋白LC3-Ⅱ与P62检测结果显示,IGF-1能够抑制MPTP诱导的LC3-Ⅱ蛋白表达的上调和P62蛋白表达的下调(P<0.01,P<0.001),此作用可被JB-1和G15阻断(P<0.01,P<0.05)。(4)IGF-1能够对抗MPTP所引起的TH蛋白表达的减少和α-synuclein蛋白表达的增加(P<0.001,P<0.05),此作用可被JB-1和G15阻断(P<0.01,P<0.05)。2.IGF-1对抗MPP+诱导的SH-SY-5Y细胞过度自噬的作用机制研究(1)MTT实验结果显示,IGF-1能明显对抗MPP+的神经毒性,提高细胞活力(P<0.05),此作用可以被JB-1和G15阻断(P<0.01)。(2)IGF-1能够抑制MPP+诱导的LC3-Ⅱ蛋白表达的上调(P<0.05)及P62蛋白表达的下调(P<0.05),JB-1和G15均能阻断IGF-1的保护作用(P<0.05,P<0.001,P<0.01)。(3)荧光显微镜检测显示MPP+损伤组LC3表达增加,IGF-1能够抑制LC3表达的增加,JB-1和G15组与保护组相比LC3表达增加。(4)Western blot检测TH和α-synuclein蛋白表达结果显示,与MPP+组相比,IGF-1能够对抗MPP+所引起的TH蛋白表达的减少和α-synuclein蛋白表达的增加(P<0.01,P<0.05),此作用可以被JB-1和G15阻断(P<0.01,P<0.05)。(5)MPP+能够抑制Akt与mTOR的磷酸化(P<0.01),IGF-1能够明显对抗MPP+的此作用(P<0.05,P<0.01),此作用可JB-1和G15所阻断(P<0.01,P<0.05)。结论:IGF-1通过抑制MPTP/MPP+诱导的神经元过度自噬,保护DA能神经元,GPER参与IGF-1的神经保护作用。此作用可能与IGF-1R/PI3K/Akt/mTOR信号通路有关。