胰岛素样生长因子-1对PC12细胞APP代谢和BACE-1表达的影响及其机制的研究

发布时间：2020-07-21 23:32

【摘要】：目的:探讨胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor 1, IGF-1)对大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤(pheochromocytoma 12, PC12)细胞淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein, APP)代谢的影响。方法:体外培养PC12细胞,用不同剂量IGF-1(20, 40和80 ng/ml)作用PC12细胞,以等体积细胞培养液用作对照,24 h后ELISA法检测细胞培养液中Aβ1-42水平,Western blotting法检测APP、C99及C83的蛋白表达水平。结果:①IGF-1降低Aβ1-42的水平,随着IGF-1浓度的增加,这种作用更加显著;②IGF-1降低C99蛋白表达水平,同时增加C83的水平,这种作用亦具有浓度依赖性;③IGF-1对APP的蛋白表达水平无显著影响。结论:在PC12细胞,IGF-1能诱导APP代谢从β途径向α途径转变,这种作用具有剂量依赖性。 目的:观察IGF-1对PC12细胞β位淀粉样前体蛋白裂解酶1(β-site amyloid precursor protein cleaving enzyme 1, BACE-1)的影响,探讨IGF-1对APP代谢途径的转变作用是否为BACE-1水平改变所至。方法:体外培养PC12细胞,用不同剂量IGF-1(20, 40和80 ng/ml)作用PC12细胞,以等体积细胞培养液用作对照,24 h后荧光定量PCR法检测BACE-1的mRNA水平,Western blotting法检测BACE-1的蛋白表达水平。结果:①IGF-1降低BACE-1的mRNA水平,随着IGF-1浓度的增加,这种作用更加明显;②IGF-1降低BACE-1的蛋白表达水平,这种作用亦具有浓度依赖性。结论:①IGF-1能降低PC12细胞中BACE-1的mRNA及蛋白表达水平;②IGF-1对APP代谢途径的转变作用可能与BACE-1的水平降低有关。 第三部分:胰岛素样生长因子-1对PC12细胞中PI3-K/Akt及MAPKs信号通路的影响 目的:探讨IGF-1对PC12中PI3-K/Akt及MAPKs信号通路的影响。 方法: PC12细胞分为6个组:对照组、IGF-1 80 ng/ml组、IGF-1 80 ng/ml+LY294002 25μmol/L组、IGF-1 80 ng/ml+LY294002 50μmol/L组、IGF-1 80 ng/ml+PD98059 25μmol/L组、IGF-1 80 ng/ml+PD9805950μmol/L组。PC12细胞在加入IGF-1 80 ng/ml前30 min,先加入LY294002 (PI3-K抑制剂)或PD98059 (MEK抑制剂)。24 h后Western blotting法检测Akt、pAkt、ERK1/2、pERK1/2、p38MAPK、pp38MAPK、JNK、pJNK的水平。结果:①IGF-1增加pAkt及pERK1/2的水平;②IGF-1对pp38MAPK及pJNK水平无明显影响;③LY294002具有抑制IGF-1对pAkt的作用;④PD98059具有抑制IGF-1对pERK1/2的作用。结论:①在PC12细胞中,IGF-1能激活PI3-K/Akt及MAPK/ERK1/2信号通路;②IGF-1对BACE-1、C99、C83及Aβ1-42的影响可能与PI3-K/Akt及MAPK/ERK1/2信号通路激活有关。 第四部分:PI3-K/Akt及MAPK/ERK1/2信号通路对IGF-1改变APP代谢及BACE-1表达的影响 目的:观察LY294002及PD98059对IGF-1改变BACE-1、APP、C99、C83及Aβ1-42表达的影响,探讨IGF-1对APP代谢途径转变及BACE-1表达作用的细胞信号机制。方法:PC12细胞分为6个组:对照组、IGF-1 80 ng/ml组、IGF-1 80 ng/ml+LY294002 25μmol/L组、IGF-1 80 ng/ml+LY294002 50μmol/L组、IGF-1 80 ng/ml+PD98059 25μmol/L组、IGF-1 80 ng/ml+PD98059 50μmol/L组。PC12细胞在加入IGF-1 80 ng/ml前30 min,先加入LY294002或PD98059,24 h后荧光定量PCR法检测BACE-1的mRNA水平,Western blotting法检测BACE-1、APP、C99及C83的蛋白表达水平,ELISA法检测细胞培养液中Aβ1-42水平。结果:①LY294002及PD98059抑制IGF-1降低BACE-1的mRNA水平;②LY294002及PD98059抑制IGF-1降低BACE-1、C99及Aβ1-42的蛋白表达水平;③LY294002及PD98059抑制IGF-1增加C83的蛋白表达水平。结论:①LY294002及PD98059抑制IGF-1对APP代谢及BACE-1表达的作用,这种作用具有剂量依赖性;②IGF-1对APP代谢途径及BACE-1表达的影响可能与PI3-K/Akt及MAPK/ERK1/2信号通路激活有关。
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R749.16
【图文】：

* p<0.01 as compared with control2.2.2IGF-1 不显著影响 PC12 细胞本身 APP 的表达IGF-1 对 PC12 细胞 APP 表达的影响如图 4 所示：与对照组相比，各浓度的IGF-1 对 PC12 细胞的 APP 表达无显著影响(p>0.05)。图 4：IGF-1 对 PC12 细胞 APP 表达的影响Fig 4. Effects of IGF-1 on the expression of APP in PC12 cells

图 1B：BACE-1 的扩增曲线Fig 1B: The amplification curve of BACE-1 张华：胰岛素样生长因子-1对PC12细胞APP代谢和BACE-1表达的影响及其机制的研究 E071-

49* p<0.01 as compared with IGF-1 80 ng/ml group2.2 IGF-1 激活 MAPK/ERK1/2 信号通路IGF-1 对 MAPK/ERK1/2 信号通路的影响如图 2 所示：与对照组相比，80 ng/mlIGF-1 作用于 PC12 细胞 24 h 后，pERK1/2 水平明显增加，约为对照组的 144.05%(p<0.01)。在进行抑制性研究中，80 ng/ml IGF-1 作用于 PC12 细胞前 30 min 分别加入 MEK 抑制剂 PD98059 25 μmol/L 和 50 μmol/L，随着 PD98059 浓度的增加，

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本文编号：2764975