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丙烯酰胺通过内质网应激诱导运动神经元VSC4.1细胞凋亡的研究
[目的]探讨丙烯酰胺对运动神经元VSC4.1细胞的毒性作用及可能机制.[方法]分别用质量浓度(以下简称“浓度”)为20、60、100g/L丙烯酰胺(低、中、高暴露组)处理VSC4.1细胞48h(未暴露丙烯酰胺的细胞作对照组),检测细胞的活力、凋亡情况、内质网应激凋亡途径关键因子C/EBP同源蛋白(CHOP)、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶12(Caspase 12)和未折叠蛋白反应相关基因蛋白(GRP78、ATF6、IRE1)的表达水平,并观察内质网应激抑制剂(4-苯基丁酸)和抗氧化剂(牛磺酸)对丙烯酰胺致细胞毒性的影响.[结果]暴露组的细胞活力随着丙烯酰胺暴露浓度的升高而下降,分别为(88.5±6.2)％、(59.3±4.1)％和(37.6±3.4)％(x2趋势=13.04,P＜0.05)与对照组(90.7±8.4)％相比,差异均有统计学意义(P＜0.05).Hochest33258染色后,暴露组细胞核固缩浓染,发出较强蓝色荧光,呈凋亡特征性形态.暴露组的细胞凋亡率随丙烯酰胺暴露浓度的升高而增加,分别为(9.8±0.9)％、(27.4±2.3)％和(53.1±4.8)％(x2趋势=6.98,P＜0.05).除低暴露组的Caspase 12外,其余暴露组的CHOP和Caspase 12表达水平与对照组的差异均有统计学意义(P＜0.05);暴露组GRP78、ATF6、IRE1的表达水平均随丙烯酰胺浓度的增加而升高(P＜0.05).在中暴露组中加入低、中、高浓度(20、60、100 mg/L)的4-苯基丁酸,细胞活力分别是对照组(不加4-苯基丁酸的中暴露组)的(125±9)％、(154±12)％、(222±20)％,差异均有统计学意义(P＜0.05).在中暴露组中加入低、中、高浓度(20、40、60 mmol/L)的牛磺酸,细胞凋亡率是对照组(不加牛磺酸的中暴露组)的(75±8)％、(60±6)％、(35±4)％,差异均有统计学意义(P＜0.05);GRP78、ATF6、IRE1的表达也随牛磺酸浓度递增而降低,差异均有统计学意义(P＜0.05).[结论]丙烯酰胺对VSC4.1细胞具有明显的毒性作用,可诱导细胞凋亡,其机制可能与内质网应激有关.
关键词： 丙烯酰胺 凋亡 内质网应激 运动神经元VSC4.1细胞 神经毒性
