为进一步研究DBSP对神经细胞缺氧性凋亡的保护机制,来自南昌大学食品科学与技术国家重点实验室的张贤益、李文娟和钟亮等人通过培养原代胎鼠大脑皮层神经细胞,建立A/R模型,即先用含糖培养液培养神经细胞,在氮气、氧气以及二氧化碳培养箱中进行缺氧处理,最后灌注复氧,加入DBSP处理A/R损伤的胎鼠大脑皮层神经细胞,与正常对照组比较细胞活性以及凋亡水平,同时使用流式细胞仪检测相应乳酸脱氢酶(LDH)、活性氧(ROS)、线粒体膜电位及Ca2+相对浓度的变化,来探究DBSP对体外培养的A/R损伤神经细胞的保护机制,并根据阻断剂组(LY294002+DBSP+A/R)研究PI3K-Akt信号通路对DBSP的神经保护产生的介导作用。
1. DBSP对神经细胞活力的影响
与对照组相比,A/R组中神经细胞活力由1.270下降到0.850,极显着下降,表明神经细胞A/R损伤明显。与A/R组相比,DBSP+A/R中神经细胞活力由0.850上升到1.120,极显着增加,表明DBSP对神经细胞A/R损伤具有明显的保护作用。
2. DBSP对神经细胞LDH释放
的影响
与对照组相比,A/R组中LDH的释放由17.21 U/L上升到27.52 U/L,极显着增加,表明神经细胞损伤。与A/R组相比,DBSP+A/R组中LDH的释放水平由27.52 U/L下降到17.33 U/L,极显着下降,表明DBSP对受A/R损伤的神经细胞具有保护作用。
3. DBSP对神经细胞Ca2+相对
浓度的影响
与对照组相比,A/R组中神经细胞Ca2+相对浓度由19.30上升到194.91,极显着增加。而DBSP+A/R组与A/R组相比,细胞中的Ca2+相对浓度由194.91下降至22.37,极显着降低,表明DBSP可抑制A/R介导的Ca2+相对浓度增加。
4. DBSP对神经细胞凋亡的影响
与对照组相比,A/R组中细胞凋亡率由5.03%增至46.68%,细胞凋亡率极显着增加,表明A/R可促进神经细胞的凋亡。而与A/R组相比,DBSP+A/R组细胞凋亡率由46.68%下降至18.17%,表明DBSP处理神经细胞后,A/R介导的细胞凋亡显着减少。
5. DBSP对神经细胞ROS相对含量
的影响
与对照组相比,A/R组中神经细胞ROS相对含量由94.69上升至154.88,极显着增加,而DBSP+A/R组与A/R组相比,细胞中的ROS相对含量由154.88下降至110.76,极明显减少,表明DBSP可抑制A/R介导的神经细胞ROS相对含量的增加。
6. DBSP对神经细胞线粒体膜电位
的影响
与对照组相比,A/R组中神经细胞的线粒体膜电位由138.81下降至91.73,极明显降低,表明神经细胞受A/R损伤,与A/R组相比,DBSP+A/R组中线粒体膜电位由91.73上升至126.84,极显着增加。结果表明DBSP对A/R介导的神经细胞损伤具有保护作用。
7. DBSP对神经细胞中
T-Akt和p-Akt的蛋白表达影响
与对照组相比,各组之间T-Akt的蛋白表达无显着差异(P>0.05)。神经细胞经DBSP处理后,与A/R组相比,p-Akt蛋白表达上调,给予PI3K-Akt信号转导通路阻断剂LY294002后抑制了DBSP介导的p-Akt蛋白表达。
结 论
从细胞活性来看,A/R组比对照组明显降低(P<0.01),表明A/R对神经细胞产生了损伤。同时,与A/R组相比,DBSP+A/R组细胞活性显着上升、细胞凋亡明显减少(P<0.01),乳酸脱氢酶的释放水平下降,表明DBSP对受A/R损伤的神经细胞产生保护作用,进一步结果显示,与A/R组相比,DBSP+A/R组中Ca2+相对浓度和活性氧生成显着降低、显着增加线粒体膜电位和p-Akt蛋白表达(P<0.01)。而与DBSP+A/R组相比,LY294002+DBSP+A/R组中p-Akt蛋白表达显着减少(P<0.01),同时细胞活性与线粒体膜电位下降,且LDH的释放水平、Ca2+相对浓度、活性氧、细胞凋亡明显增加(P<0.05),表明DBSP对神经细胞的保护作用受到PI3K-Akt信号通路抑制剂LY294002的抑制作用而被削弱。结论:DBSP可通过PI3K-Akt信号转导通路抑制神经细胞的缺氧性凋亡。