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甲基蓮心堿對帕金森病細(xì)胞線粒體自噬的影響

2025-02-11 00:00:00陳翠青譚臣臣王電翠蔣敏
中國藥房 2025年2期
關(guān)鍵詞:信號通路帕金森病

中圖分類號 R965;R742.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1001-0408(2025)02-0197-06

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2025.02.11

摘要 目的 探究甲基蓮心堿(NEF)調(diào)節(jié)腺苷一磷酸活化的蛋白激酶(AMPK)/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/UNC-51 樣激酶1(ULK1)信號通路對帕金森?。≒D)細(xì)胞線粒體自噬的影響,從而探討該藥改善PD的作用機制。方法 用100 μmol/L 的1-甲基-4-苯基吡啶離子(MPP+)處理SH-SY5Y細(xì)胞24 h 以構(gòu)建PD細(xì)胞模型,將PD模型細(xì)胞分為模型組(PD組)和NEF低、中、高濃度處理組(NEF-L、NEF-M、NEF-H組,2.5、5.0、10.0 μmol/L)以及NEF高濃度+AMPK抑制劑組(NEF-H+Compound C組,10.0 μmol/LNEF和50 μmol/L Compound C);另取未經(jīng)MPP+、NEF處理的細(xì)胞作為對照組。觀察各組細(xì)胞的超微形態(tài),檢測其自噬體數(shù)量、存活率、凋亡率、線粒體膜電位的變化情況,胱天蛋白酶3(Caspase-3)、微管相關(guān)蛋白1 輕鏈3(LC3)、Beclin-1 蛋白的表達(dá)水平,以及mTOR、AMPK、ULK1 蛋白的磷酸化水平。結(jié)果 與PD組比較,NEF-L、NEF-M、NEF-H組細(xì)胞自噬體明顯增多,膜電位有所升高,存活率、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Beclin-1 蛋白的表達(dá)和AMPK、ULK1 蛋白的磷酸化水平均顯著升高或上調(diào),凋亡率和Caspase-3、p62 蛋白的表達(dá)及mTOR蛋白的磷酸化水平均顯著降低或下調(diào),且上述改善作用均呈濃度依賴性(P<0.05);Compound C能顯著逆轉(zhuǎn)高濃度NEF的上述改善作用(P<0.05)。結(jié)論 NEF通過上調(diào)AMPK、ULK1 蛋白的磷酸化水平,下調(diào)mTOR蛋白的磷酸化水平來促進(jìn)PD模型細(xì)胞的線粒體自噬,抑制細(xì)胞凋亡,從而發(fā)揮神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用。

關(guān)鍵詞 甲基蓮心堿;帕金森?。痪€粒體自噬;AMPK/mTOR/ULK1 信號通路

帕金森?。≒arkinson’s disease,PD)是全球第二常見的神經(jīng)退行性疾病,全球患病人數(shù)超過600 萬[1]。由于老年人口不斷增長,PD發(fā)病率逐漸升高,其預(yù)防及治療以藥物為主,但副作用較多、療效有限[1]。PD 病理機制復(fù)雜且高度多樣,以靜止性震顫、肌肉僵硬、運動遲緩等多種運動癥狀為主要臨床表現(xiàn);此外,非運動癥狀在PD患者中也較為常見,包括認(rèn)知和行為障礙、睡眠不規(guī)律、感覺和自主神經(jīng)功能障礙[2―3]。

甲基蓮心堿(neferine,NEF)是從蓮種子中提取的雙芐基異喹啉生物堿成分,具有抗炎、抗氧化、抗心律失常、抗高血壓、抗血栓形成、抗血小板聚集、改善遺忘等多種藥理活性,已被用于高熱、心律失常、高血壓、血小板聚集、肥胖和睡眠不足等癥的治療[4]。據(jù)報道,NEF可通過阻斷核因子κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)來抑制脂多糖介導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞活化,進(jìn)而抑制慢性神經(jīng)炎癥,對PD小鼠具有一定的保護(hù)作用[5],但具體作用機制尚不完全清楚。

研究指出,自噬是負(fù)責(zé)細(xì)胞清除和維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的生物學(xué)過程,可能是PD發(fā)病機制的重要組成部分[6]。腺苷一磷酸活化的蛋白激酶(adenosine monophosphateactivated protein kinase,AMPK)/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)/UNC-51 樣激酶1(UNC-51-like kinase 1,ULK1)信號通路與自噬調(diào)節(jié)相關(guān)。其中,AMPK為高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,是調(diào)節(jié)代謝過程和炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵能量傳感器,可直接磷酸化mTOR 復(fù)合物1(mTOR complex 1,mTORC1)信號通路的若干組分,從而導(dǎo)致mTORC1 活性下調(diào),減少mTOR的表達(dá),下調(diào)的mTOR則可通過磷酸化促使ULK1 活化并促進(jìn)自噬的發(fā)生[7]。據(jù)報道,厚樸酚可通過激活A(yù)MPK/mTOR/ULK1 信號通路促進(jìn)自噬,從而改善阿爾茨海默病相關(guān)病理損傷[8]。但NEF是否能夠通過調(diào)節(jié)AMPK/mTOR/ULK1 信號通路來影響PD 細(xì)胞的線粒體自噬尚不清楚。為此,本研究基于AMPK/mTOR/ULK1 信號通路,初步探討NEF 對PD 細(xì)胞線粒體自噬的影響,旨在為闡明NEF改善PD的作用機制提供參考。

1 材料

1.1 主要儀器

本研究所用主要儀器包括GENios Plus 型酶標(biāo)儀(成都市科邁普生物科技有限公司)、FormaTM Steri-CycleTM i160 型CO2 培養(yǎng)箱和Talos L120C TEM 型透射電鏡(美國Thermo Fisher Scientific 公司)、BX51 型熒光顯微鏡(日本Olympus 公司)、FACSymphonyTM A5 型流式細(xì)胞儀(美國BD公司)、Tanon EPS 600 型電泳儀(上海天能科技有限公司)等。

1.2 主要藥品與試劑

NEF對照品(批號SN8050,純度≥98%)購自北京索萊寶科技有限公司;AMPK抑制劑Compound C的對照品(批號HY-13418A,純度99.91%)、1-甲基-4-苯基吡啶離子(1-methyl-4-phenylpyridinium ion,MPP+;批號HYW008719,純度99.94%)均購自美國MCE公司;兔源胱天蛋白酶3(Caspase-3)、磷酸化AMPK(phosphorylatedAMPK,p-AMPK)、磷酸化mTOR(phosphorylatedmTOR,p-mTOR)、磷酸化ULK1(phosphorylated ULK1,p-ULK1)、AMPK、mTOR、ULK1、Beclin-1、β-肌動蛋白(β-actin)抗體和辣根過氧化物酶標(biāo)記的羊抗兔免疫球蛋白G二抗、DMEM培養(yǎng)基(批號分別為MA5-45039、PA5-104982、44-1125G、PA5-78249、PA5-105297、PA5-34663、MA5-32699、PA1-16857、PA1-183、31460、11965092)均購自美國Thermo Fisher Scientific 公司;兔源p62、微管相關(guān)蛋白1 輕鏈3(microtubule-associated protein 1 lightchain 3,LC3)抗體(批號分別為ab109012、ab192890)均購自英國Abcam 公司;Annexin Ⅴ-FITC 細(xì)胞凋亡檢測試劑盒(批號WK304)購自北京百奧萊博科技有限公司;單丹磺酰尸胺(monodansyl cadaverine,MDC)試劑盒、線粒體膜電位試劑盒(批號分別為C3018S、C2006)均購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司。

1.3 細(xì)胞

人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞SH-SY5Y(批號SNL-092)購自武漢尚恩生物技術(shù)有限公司。

2 方法

2.1 SH-SY5Y細(xì)胞培養(yǎng)與PD細(xì)胞模型建立

取SH-SY5Y細(xì)胞,在常規(guī)條件下培養(yǎng),待其生長、融合至80%~90% 時進(jìn)行實驗。取上述SH-SY5Y細(xì)胞,用100 μmol/L 的MPP+誘導(dǎo)培養(yǎng)24 h,以構(gòu)建PD細(xì)胞模型(經(jīng)MTT法檢測,若誘導(dǎo)后的細(xì)胞存活率較正常細(xì)胞顯著降低,則說明PD細(xì)胞模型構(gòu)建成功)[9]。

2.2 NEF干預(yù)濃度篩選

依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[6]及前期實驗結(jié)果,將構(gòu)建成功的PD模型細(xì)胞用不同濃度的NEF(0、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0μmol/L)處理24 h,另設(shè)不加MPP+、NEF 的對照組以及不加藥物、不加細(xì)胞的空白組,每組設(shè)置6 個復(fù)孔。處理后,每孔細(xì)胞加入MTT溶液10 μL,孵育4 h,加二甲基亞砜混勻,用酶標(biāo)儀于490 nm波長下檢測其吸光度,并按下式計算細(xì)胞存活率:細(xì)胞存活率=(實驗組吸光度-空白組吸光度)/(對照組吸光度-空白組吸光度)×100%。根據(jù)細(xì)胞存活率檢測結(jié)果篩選最優(yōu)藥物干預(yù)濃度,用于后續(xù)實驗。

2.3 細(xì)胞分組與給藥

將PD 模型細(xì)胞隨機分為PD 組和NEF 低、中、高濃度處理組(NEF-L、NEF-M、NEF-H 組)以及NEF 高濃度+AMPK 抑制劑組(NEF-H+Compound C 組),另取未經(jīng)MPP+、NEF處理的SH-SY5Y細(xì)胞作為對照組,每組設(shè)6 個復(fù)孔。NEF-L、NEF-M、NEF-H組細(xì)胞分別用2.5、5.0、10.0 μmol/L 的NEF(濃度根據(jù)“2.2”項下結(jié)果設(shè)置)處理24 h,NEF-H+Compound C組細(xì)胞用10.0 μmol/L 的NEF和50 μmol/L的Compound C[10]共同處理24 h。

2.4 細(xì)胞增殖檢測

采用MTT法檢測。取對數(shù)生長期SH-SY5Y細(xì)胞,按1×104個/孔接種至96 孔板內(nèi),按“2.1”“2.3”項下方法造模、分組、處理。24 h 后,按“2.2”項下方法檢測各組細(xì)胞的存活率。

2.5 細(xì)胞超微形態(tài)觀察

采用透射電鏡觀察。取對數(shù)生長期SH-SY5Y 細(xì)胞,按1×104個/孔接種至96 孔板內(nèi),按“2.1”“2.3”項下方法造模、分組、處理。24 h后,以1 500 r/min離心5 min,收集細(xì)胞,以3% 戊二醛溶液固定,再經(jīng)醋酸雙氧鈾和枸櫞酸鉛染色后,使用透射電鏡觀察各組細(xì)胞的超微形態(tài)。

2.6 細(xì)胞自噬體數(shù)量檢測

采用MDC 染色法檢測。取對數(shù)生長期SH-SY5Y細(xì)胞,按5×105個/孔接種至6 孔板內(nèi),按“2.1”“2.3”項下方法造模、分組、處理。24 h 后,收集細(xì)胞,用磷酸鹽緩沖液清洗,每孔加入5×10-5 mol/L 的MDC試劑,于室溫下避光孵育15 min,使用熒光顯微鏡觀察各組細(xì)胞內(nèi)自噬體(呈綠色熒光)數(shù)量的變化情況。

2.7 細(xì)胞凋亡檢測

采用流式細(xì)胞術(shù)檢測。取對數(shù)生長期SH-SY5Y細(xì)胞,按5×105個/孔接種至6 孔板內(nèi),按“2.1”“2.3”項下方法造模、分組、處理。24 h 后,收集細(xì)胞,用磷酸鹽緩沖液清洗3 次,離心,棄上清液,細(xì)胞用培養(yǎng)基調(diào)整密度后,依次加入Annexin Ⅴ-FITC 緩沖液、PI 染液,于室溫下避光孵育30 min,使用流式細(xì)胞儀檢測各組細(xì)胞的凋亡情況,并記錄凋亡率(即流式圖右上和右下象限細(xì)胞百分率之和)。

2.8 細(xì)胞線粒體膜電位檢測

采用JC-1 探針法檢測。取對數(shù)生長期SH-SY5Y細(xì)胞,按5×105個/孔接種至6 孔板內(nèi),按照“2.1”“2.3”項下方法造模、分組、處理。24 h 后,收集細(xì)胞,用磷酸鹽緩沖液清洗,于37 ℃下加入0.5 μmol/L 的JC-1 探針試劑,避光染色1 h;收集細(xì)胞,用乙二胺四乙酸-胰蛋白酶分散后,使用熒光顯微鏡觀察細(xì)胞線粒體膜電位的變化情況(JC-1 為單體時,呈綠色熒光,提示線粒體發(fā)生損傷,膜電位較低;JC-1 為聚合物時,呈紅色熒光,提示線粒體損傷緩解,膜電位較高)。

2.9 細(xì)胞中凋亡、自噬相關(guān)蛋白表達(dá)檢測

采用Western blot 法檢測。取對數(shù)生長期SH-SY5Y細(xì)胞,按1×106個/孔接種至6 孔板內(nèi),按照“2.1”“2.3”項下方法造模、分組、處理。24 h 后,收集細(xì)胞,提取蛋白,檢測濃度后加熱變性。取變性蛋白適量,經(jīng)電泳分離后轉(zhuǎn)移至聚偏二氟乙烯膜上,于室溫下以脫脂牛奶封閉;洗膜后,加入Caspase-3、p-mTOR、mTOR、p62、LC3、Beclin-1、p-AMPK、AMPK、p-ULK1、ULK1、β-actin 一抗(稀釋比例分別為1∶5 000、1∶1 000、1∶1 000、1∶10 000、1∶2 000、1∶2 000、1∶2 000、1∶2 000、1∶1 000、1∶5 000、1∶2 000),于4 ℃下孵育過夜;洗膜后,加入相應(yīng)二抗(稀釋比例為1∶10 000),于室溫下孵育2 h;洗膜后,以ECL發(fā)光顯影、成像。使用Quantity One 軟件分析蛋白條帶的灰度值,以目的蛋白與內(nèi)參蛋白(β-actin)的灰度值比值表示目的蛋白的表達(dá)水平,再以LC3-Ⅱ與LC3-Ⅰ、p-mTOR 與mTOR、p-AMPK 與AMPK、p-ULK1 與ULK1 的表達(dá)水平比值分別表示自噬活性和mTOR、AMPK、ULK1 蛋白的磷酸化水平。

2.10 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 25.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。實驗數(shù)據(jù)以x±s 表示,多組間比較采用單因素方差分析,進(jìn)一步兩兩比較采用SNK-q檢驗。檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

3 結(jié)果

3.1 NEF干預(yù)濃度篩選結(jié)果

與對照組(100%)比較,經(jīng)MPP+誘導(dǎo)而未經(jīng)NEF處理的細(xì)胞的存活率[(53.64±5.21)% ] 顯著降低(P<0.05)。經(jīng)MPP+誘導(dǎo)并經(jīng)1.0、2.5、5.0、10.0、20.0 μmol/L的NEF 處理后,細(xì)胞的存活率分別為(56.47±6.25)%、(67.19±7.03)% 、(79.24±8.18)% 、(88.37±9.09)% 、(89.76±9.20)%;當(dāng)NEF≥2.5 μmol/L 時,對應(yīng)組別細(xì)胞的存活率均顯著高于未經(jīng)NEF 處理的細(xì)胞(P<0.05),且經(jīng)10.0、20.0 μmol/L NEF處理的細(xì)胞的存活率組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)?;诖?,本研究選擇2.5、5.0、10.0 μmol/L作為后續(xù)實驗NEF的干預(yù)濃度。

3.2 細(xì)胞增殖變化

與對照組(100%)比較,PD 組細(xì)胞的存活率[(52.79±5.18)% ]顯著降低(P<0.05);與PD 組比較,NEF-L、NEF-M、NEF-H 組細(xì)胞的存活率[(68.23±7.09)%、(80.48±8.21)%、(89.78±9.14)%]均顯著升高,且呈濃度依賴性(P<0.05);與NEF-H組比較,NEF-H+Compound C 組細(xì)胞的存活率[(72.62±7.35)%]顯著降低(P<0.05)。

3.3 細(xì)胞超微形態(tài)變化

對照組細(xì)胞較為完整,形態(tài)正常,自噬體較少;與對照組比較,PD組細(xì)胞內(nèi)可見自噬體形成,線粒體中空明顯;與PD組比較,NEF-L、NEF-M、NEF-H組細(xì)胞內(nèi)部分線粒體中空并呈多膜樣結(jié)構(gòu),自噬體明顯增多,且上述變化有一定的濃度依賴趨勢;與NEF-H組比較,NEF-H+Compound C 組細(xì)胞內(nèi)線粒體中空減少,自噬體明顯亦減少。結(jié)果見圖1。

3.4 細(xì)胞內(nèi)自噬體數(shù)量變化

對照組細(xì)胞內(nèi)綠色熒光較弱,自噬體較少;與對照組比較,PD組細(xì)胞內(nèi)綠色熒光增強,自噬體增多;與PD組比較,NEF-L、NEF-M、NEF-H組細(xì)胞內(nèi)綠色熒光進(jìn)一步增強,自噬體進(jìn)一步增多,且上述變化有一定的濃度依賴趨勢;與NEF-H組比較,NEF-H+Compound C 組細(xì)胞內(nèi)綠色熒光減弱,自噬體減少。結(jié)果見圖2。

3.5 細(xì)胞凋亡情況

與對照組[(2.28±0.26)%]比較,PD 組細(xì)胞的凋亡率[(39.72±4.13)%]顯著升高(P<0.05);與PD組比較,NEF-L、NEF-M、NEF-H 組細(xì)胞的凋亡率[(32.58±3.31)%、(27.02±2.57)%、(21.04±2.10)%]均顯著降低,且呈濃度依賴性(P<0.05);與NEF-H組比較,NEF-H+Compound C 組細(xì)胞的凋亡率[(30.86±3.23)%]顯著升高(P<0.05)。各組細(xì)胞凋亡的流式圖略。

3.6 細(xì)胞線粒體膜電位變化

與對照組比較,PD組細(xì)胞的綠色熒光較強,紅色熒光較弱,線粒體發(fā)生損傷,膜電位較低;與PD 組比較,NEF-L、NEF-M、NEF-H組細(xì)胞的綠色熒光減弱,紅色熒光增強,線粒體損傷有所緩解,膜電位有所升高,且上述變化有一定的濃度依賴趨勢;與NEF-H組比較,NEF-H+Compound C組細(xì)胞的綠色熒光增強,紅色熒光減弱,線粒體發(fā)生損傷,膜電位降低。結(jié)果見圖3。

3.7 細(xì)胞中凋亡、自噬相關(guān)蛋白表達(dá)比較

與對照組比較,PD 組細(xì)胞中LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Beclin-1 蛋白的表達(dá)水平均顯著降低,Caspase-3、p62 蛋白的表達(dá)水平均顯著升高(P<0.05);與PD組比較,NEFL、NEF-M、NEF-H組細(xì)胞中LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Beclin-1 蛋白的表達(dá)水平均顯著升高,Caspase-3、p62 蛋白的表達(dá)水平均顯著降低,且呈濃度依賴性(P<0.05);與NEFH組比較,NEF-H+Compound C 組細(xì)胞中LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Beclin-1 蛋白的表達(dá)水平均顯著降低,Caspase-3、p62 蛋白的表達(dá)水平均顯著升高(P<0.05)。結(jié)果見圖4、表1。

3.8 細(xì)胞中AMPK/mTOR/ULK1 信號通路相關(guān)蛋白表達(dá)比較

與對照組比較,PD 組細(xì)胞中AMPK、ULK1 蛋白的磷酸化水平均顯著降低,mTOR蛋白的磷酸化水平顯著升高(P<0.05);與PD 組比較,NEF-L、NEF-M、NEF-H組細(xì)胞中AMPK、ULK1 蛋白的磷酸化水平均顯著升高,mTOR蛋白的磷酸化水平均顯著降低,且呈濃度依賴性(P<0.05);與NEF-H組比較,NEF-H+Compound C組細(xì)胞中AMPK、ULK1 蛋白的磷酸化水平均顯著降低,mTOR蛋白的磷酸化水平顯著升高(P<0.05)。結(jié)果見圖5、表2。

4 討論

PD 發(fā)病率高,影響我國近2% 老年人的生活質(zhì)量[11]。研究指出,PD的神經(jīng)病理學(xué)特征是黑質(zhì)中多巴胺能神經(jīng)元的進(jìn)行性丟失,伴有路易體和神經(jīng)突的積累,其主要成分是聚集的α-突觸核蛋白(由SNCA 基因編碼),從而導(dǎo)致黑質(zhì)紋狀體神經(jīng)變性[11]?,F(xiàn)有治療方法可以緩解PD 患者的早期癥狀,但不能阻止疾病進(jìn)展或逆轉(zhuǎn)現(xiàn)有病情[11]。因此,尋找新的藥物對于PD 的臨床治療至關(guān)重要。

蓮子心是蓮種子的綠色胚,是一種可食用的中草藥,具有多種營養(yǎng)和藥用價值,可用于治療神經(jīng)退行性疾病、失眠、高燒和心血管疾病[12]。NEF 是蓮子心所含的主要雙芐基異喹啉生物堿成分,具有抗心律失常、抗高血壓、抗癌、抗氧化、抗炎、治療神經(jīng)退行性疾病等作用[4]。Wu 等[13]研究表明,NEF 可顯著提高SH-SY5Y 細(xì)胞的活力并降低其活性氧水平,抑制β淀粉樣蛋白和tau蛋白誘導(dǎo)的毒性,并增強線蟲的抗應(yīng)激能力,具有神經(jīng)保護(hù)作用。自噬是一種高度保守的分解代謝過程,可將異常蛋白和細(xì)胞器隔離到自噬體中,并將其遞送到溶酶體進(jìn)行降解和回收,對細(xì)胞穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)、壓力適應(yīng)和生存至關(guān)重要[14]。一項缺血性腦損傷研究指出,NEF可顯著抑制LC3-Ⅱ、Beclin-1 和p62 等自噬相關(guān)蛋白表達(dá)的上調(diào),并阻止自噬體的形成[15]。本研究通過構(gòu)建PD 細(xì)胞模型發(fā)現(xiàn),細(xì)胞出現(xiàn)線粒體損傷并發(fā)生凋亡,自噬體明顯增加,說明經(jīng)MPP+誘導(dǎo)后細(xì)胞發(fā)生了自噬和凋亡;經(jīng)2.5、5.0、10.0 μmol/L 的NEF干預(yù)后,PD細(xì)胞中自噬體增多,自噬加重,凋亡率顯著降低,Caspase-3、p62 蛋白的表達(dá)顯著下調(diào),LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Beclin-1 蛋白的表達(dá)顯著升高或上調(diào),線粒體損傷有所改善,且上述作用具有濃度依賴性,提示NEF能夠促進(jìn)細(xì)胞線粒體自噬進(jìn)而緩解細(xì)胞凋亡。這一結(jié)果與文獻(xiàn)[15]有所不同,可能與所用模型不同、所涉疾病發(fā)生機制不同有關(guān)。然而,無論是促進(jìn)自噬還是抑制自噬,兩項研究均證明了NEF對缺血性腦損傷和PD有一定的改善作用。

AMPK是能量代謝、細(xì)胞生長和自噬的重要調(diào)節(jié)因子[16]。AMPK作為關(guān)鍵的能量傳感器,可通過磷酸化來激活ULK1 蛋白,以維持細(xì)胞能量穩(wěn)態(tài)并促進(jìn)自噬,而mTOR是細(xì)胞生長的中樞調(diào)節(jié)劑和自噬的關(guān)鍵制動器,具有抑制ULK1 激活的能力[16]。研究報道,AMPK被激活后,ULK1 蛋白可以被磷酸化的AMPK直接激活,也可以通過mTOR的失活間接激活,進(jìn)而導(dǎo)致顆粒細(xì)胞自噬[17]。據(jù)報道,激活A(yù)MPK/mTOR/ULK1 信號通路可提高LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Beclin-1 水平,降低p62 水平,從而促進(jìn)自噬[8]。Zaki 等[18]研究發(fā)現(xiàn),羅氟司特可通過上調(diào)p-AMPK、p-ULK1、Beclin-1 蛋白的表達(dá)和LC3- Ⅱ/LC3-Ⅰ,以及下調(diào)p62、p-mTOR蛋白的表達(dá)來恢復(fù)細(xì)胞的自噬功能。本研究結(jié)果顯示,經(jīng)NEF處理后,PD模型細(xì)胞中AMPK、ULK1 蛋白的磷酸化水平均顯著升高,mTOR蛋白的磷酸化水平均顯著降低,與上述研究的結(jié)果基本一致。為明確NEF 的作用是否與AMPK/mTOR/ULK1信號通路有關(guān),本研究在高濃度NEF 的基礎(chǔ)上聯(lián)用了AMPK抑制劑Compound C,結(jié)果顯示,該抑制劑逆轉(zhuǎn)了NEF對PD模型細(xì)胞各定量指標(biāo)的改善作用。

綜上所述,NEF通過上調(diào)AMPK蛋白的磷酸化水平而使其活化,活化的AMPK蛋白可使下游ULK1 蛋白的磷酸化水平升高、mTOR蛋白的磷酸化水平降低,進(jìn)而促進(jìn)PD模型細(xì)胞線粒體自噬,抑制細(xì)胞凋亡,從而發(fā)揮神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用。本研究為未來NEF治療PD提供了可參考的實驗依據(jù),但本研究僅通過體外細(xì)胞實驗初步證實了NEF與PD細(xì)胞自噬的關(guān)系,該成分能否在體內(nèi)也發(fā)揮相同的作用及具體機制尚需相關(guān)動物實驗進(jìn)一步驗證。

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(收稿日期:2024-07-04 修回日期:2024-12-24)

(編輯:鄒麗娟)

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