GAPDH以其管家功能而闻名,也被证明在饥饿、化学损伤和氧化应激等压力条件下参与细胞损伤、细胞凋亡和死亡。本研究考察了 GAPDH 敲低对鱼藤酮反应细胞损伤的影响。方法和结果:在暴露于鱼藤酮(0 nM、20 nM、40 nM 和 80 nM)之前,使用 siRNA 在 H9C2 心肌成细胞中敲低 GAPDH。通过蛋白质印迹检测自噬蛋白(Beclin-1、Atg5、LC-3A/B 和 p62)的自噬,并通过 MDC 染色检测酸性物质。使用促细胞凋亡蛋白和流式细胞术评估细胞凋亡和死亡,并测量细胞内 ATP 相对浓度。通过测量DCFH-DA、TBARS、GSH和SOD来评估氧化应激。 在这项研究中,GAPDH敲低增强了鱼藤酮诱导的H9C2细胞的自噬,减少了氧化应激,增加了抗氧化途径;并减少细胞凋亡和死亡。此外,GAPDH敲低保留了细胞能量。结论:siRNA介导的GAPDH敲低减少了鱼藤酮诱导的H9C2细胞死亡,通过自噬和抗氧化应激途径发生。本研究丰富了对GAPDH病理生理作用的理解,为以氧化应激为特征的心脏病状态提供了潜在的新治疗靶点。
鱼藤酮治疗,无论是体外还是体内,都被广泛用于模拟帕金森病在暴露于环境神经毒物和杀虫剂时的多巴胺神经元死亡。鱼藤酮神经毒性的潜在机制仍在确定中。方法和结果:我们最近的研究表明,鱼藤酮诱导的多巴胺神经元死亡涉及微管不稳定,这导致胞质多巴胺的积累,从而导致活性氧 (ROS)。此外,鱼藤酮诱导的多巴胺神经元死亡需要 c-Jun N 末端蛋白激酶 (JNK)。在这里,我们报告了 JNK 的神经特异性 JNK3 亚型,而不是 JNK1 或 JNK2,是原代培养的多巴胺神经元中这种神经元死亡的原因。用紫杉醇(一种微管稳定剂)治疗可减弱鱼藤酮诱导的磷酸化,并可能减弱 JNK 的激活。这表明 JNK 在鱼藤酮暴露时被微管不稳定激活。此外,鱼藤酮抑制 VMAT2 活性,但不抑制 VMAT2 蛋白水平。值得注意的是,用 JNK 的药理学抑制剂 SP600125 治疗可减弱鱼藤酮对 VMAT2 的抑制。此外,重组 JNK3 蛋白与纯化的中脑突触囊泡体外孵育后 VMAT2 活性降低表明 JNK3 可以抑制 VMAT2 活性。结论:结合我们之前的研究结果,这些结果表明鱼藤酮通过一系列连续事件诱导多巴胺神经元死亡,包括微管不稳定、JNK3 激活、VMAT2 抑制、胞质多巴胺积累和 ROS 的产生。我们的数据确定 JNK3 是 VMAT2 活性的新型调节因子。
环境毒素暴露与帕金森病 (PD) 的发生有关,环境因素可以通过遗传介导的途径影响大多数散发性 PD 病例的发病。鱼藤酮是一种广泛使用的杀虫剂,可诱发帕金森病和动物路易体的形成;然而,α-突触核蛋白聚集的分子机制仍不清楚。方法和结果:在这里,我们通过多种方法(包括蛋白质印迹、免疫荧光和电子显微镜)评估了鱼藤酮暴露后 PC12 细胞中 α-突触核蛋白的聚集,无论是否交联。我们证明鱼藤酮增加了细胞内钙水平,并以钙依赖性方式诱导α-突触核蛋白的聚集和磷酸化。聚集的α-突触核蛋白通常通过自噬降解,鱼藤酮损害了这一过程。通过清除钙来逆转自噬和α-突触核蛋白改变的衰减。钙调节AKT-糖原合酶激酶3(GSK3)β的活性。我们证明鱼藤酮减弱了AKT和GSK3β的磷酸化,而钙的消除逆转了这些现象。作为GSK3β抑制剂,锂促进自噬并减少α-突触核蛋白的聚集和磷酸化。GSK3β 通过过表达激活抑制自噬并增加总蛋白水平和 α-突触核蛋白的磷酸化。结论:这些结果表明鱼藤酮诱导的α-突触核蛋白聚集是由钙/GSK3β信号通路介导的。
线粒体复合物 I 抑制剂鱼藤酮的重复全身给药可产生帕金森病 (PD) 的啮齿动物模型。鱼藤酮诱导的黑质纹状体多巴胺能神经元损伤的相对选择性机制仍不完全清楚。 根据“儿茶酚醛假说”,自身毒性多巴胺代谢物 3,4-二羟基苯乙醛 (DOPAL) 的积聚会导致 PD 发病机制。囊泡摄取阻断会增加DOPAL水平,DOPAL主要通过醛脱氢酶(ALDH)解毒。方法和结果:我们测试了鱼藤酮是否干扰囊泡摄取和细胞内ALDH活性。在与鱼藤酮(0-1000 nM,180分钟)一起孵育的PC12细胞中测量内源性和F标记的儿茶酚,不含或与F-多巴胺(2μM)一起孵育,以跟踪囊泡摄取和儿茶酚胺代谢。鱼藤酮剂量依赖性地增加多巴、F-多帕尔和3,4-二羟基苯乙醇(DOPET)水平,同时降低多巴胺和3,4-二羟基苯乙酸(DOPAC)水平以及多巴胺与其脱氨代谢物总和的比率。在试管中,当提供NAD(+)时,鱼藤酮不影响ALDH将DOPAL转化为DOPAC,而直接作用的ALDH抑制剂苯诺酰显着增加DOPAL并降低反应混合物中的DOPAC浓度。我们提出鱼藤酮通过降低ALDH活性和减弱细胞质儿茶酚胺的囊泡隔离来建立细胞内DOPAL。结论:研究结果为鱼藤酮诱导的多巴胺能神经元选择性毒性提供了新的机制。我们报告说,鱼藤酮是一种产生帕金森病动物模型的线粒体复合物 I 抑制剂,通过减少醛脱氢酶 (ALDH) 的 DOPAL 代谢和减少囊泡单胺转运蛋白 (VMAT) 对细胞质多巴胺的囊泡隔离,增加有毒多巴胺代谢物 3,4-二羟基苯乙醛 (DOPAL) 的细胞内水平。研究结果为鱼藤酮诱导的多巴胺能神经元毒性提供了新的机制。
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王玲