FG-4592上调HIF-1α对帕金森病多巴胺能神经元损伤的保护作用及其机制研究

发布时间：2020-04-02 06:14

【摘要】：帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是阿尔茨海默病后的第二大神经退行性疾病,60岁以上人群的PD患病率约为1.0%。然而,导致PD选择性多巴胺能细胞损伤的确切致病机制尚不清楚,仍缺乏安全有效的延缓疾病进展的早期神经保护治疗药物。缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)是调节细胞对缺氧反应的主要转录因子,它可以被脯氨酰羟化酶(PHD)羟化,然后进入降解途径。最近有研究表明HIF PHD抑制剂(HIF-PHI)可以通过增加HIF-1α的表达对帕金森病(PD)模型具有神经保护作用。近年来出现了一种名为FG-4592的新型HIF-PHI,目前正在进行治疗慢性肾病(CKD)患者贫血的三期临床试验。在本研究中,我们首先使用MPP~+处理的SH-SY5Y细胞作为体外细胞模型来检测FG-4592在PD中的作用。我们发现,FG-4592可以减弱MPP~+诱导的细胞凋亡,并在一定程度上缓解线粒体膜电位(MMP)、三磷酸腺苷(ATP)及线粒体氧耗的降低,减少细胞因神经毒素造成的活性氧(ROS)的产生。FG-4592还可以提高微管相关蛋白1轻链3 LC3II/LC3I的比值,降低p62及组织蛋白酶D(cathepsin D)的蛋白表达,增强细胞自噬水平,增加错误折叠蛋白及损伤线粒体的清除。抗氧化应激相关蛋白转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶1(HO-1)和过氧化物歧化酶2(SOD-2)也在FG-4592处理后发生不同程度的上调。通过进一步研究我们发现,FG-4592可以通过增加AMP激活的蛋白激酶(AMPK)的磷酸化来诱导过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α(PGC-1α)的表达,挽救线粒体功能障碍来保护多巴胺能神经元细胞。此外,FG-4592还可以增加酪氨酸羟化酶(TH)的蛋白质水平。在MPTP处理的小鼠中,FG-4592可以减少MPTP诱导的多巴胺能神经元的丢失失,挽救了TH和多巴胺水平的下降,并且改善了小鼠的行为障碍。因此,我们认为,FG-4592将有希望成为PD的治疗策略之一。
【图文】：

检测流程,细胞板,线粒体,寡霉素

值代表其代表细胞中线粒体的呼吸潜力。最后加入是鱼藤酮或寡霉素，二者都是线粒体电子呼吸链抑制剂，可以完全阻止线粒体耗氧，得到的相对差值代表线粒体的备用呼吸量。见图2-2.图 2：线粒体呼吸检测流程图Figure 2 mitochondrial respiration detected schedule2.2.2.9.1 实验前两天（1）拿到 Seahorse XF24 检测专用细胞板，提前摸好每孔铺种的细胞个数。要求细胞密度适中，保持细胞单层分布，不要有重叠。（2）Seahorse XF24 检测专用细胞板4行5列，每行留有一孔为 blank 孔不铺设细胞，分别为A1、B2、C3、D4。实验前两天晚上铺细胞，每孔先加 100μl 培养基，19

细胞活力,细胞,处理浓度,蛋白含量

+处理浓度的增加，HIF-1α的蛋白水平不断减少（图2-3B）。随后我们使用3.5mM 的 MPP+浓度处理不同时间（0,6,12,24,36h），发现 HIF-1α的蛋白水平也随之降低并呈现一定的时间依赖（图2-3C）。然而，，与蛋白水平变化不同的是，HIF-1α的 mRNA 表达在 PD 体内模型中是增加的（图2-3D），表明线粒体抑制剂 MPP+可能影响 HIF-1α的降解，而不影响其基因的转录。图 2-3：MPP+抑制SH-SY5Y细胞增殖，减少HIF-1α的表达Figure 2-3. MPP+caused inhibition of cell viability, and decreased the expression of HIF-1α.（A）不同浓度的MPP+处理SH-SY5Y细胞24h对细胞活力影响。不同浓度的MPP+理处理SH-SY5Y 细胞24h以及3.5mM MPP+作用细胞不同时间后，Western-Blot检测HIF-1α蛋白含量23
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R742.5

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