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与 Aβ+SA 组比较,Aβ+SA+LY 组细胞中 p-PI3K/PI3K、 激诱导的 AD、共济失调和帕金森病等神经退行性疾病
p-Akt/Akt、p-GSK3β/GSK3β比值均显著降低(P<0.05), 有一定的治疗作用 。另有研究发现,SA 与阿魏酸、香
[19]
而 Aβ+LY 组细胞上述指标并无显著变化(P>0.05);同 豆酸、咖啡酸等相互作用,具有抗焦虑和改善记忆力的
[20]
时,单独使用LY294002对PC12细胞的存活率无显著影 功效 。本研究结果验证了Aβ 1-42能够诱导PC12细胞损
响(P>0.05),详见图2、表2。 伤,而SA能够拮抗Aβ 1-42诱导的这种损伤,说明SA具有
神经细胞保护作用。本研究还发现,PI3K特异性抑制剂
PI3K
LY294002可逆转SA拮抗Aβ1-42致PC12细胞损伤及神经
p-PI3K
保护作用,提示 SA 对神经细胞的保护作用可能与 PI3K
Akt 信号通路有关。
PI3K是细胞内信号转导的重要激酶之一,由调节亚
p-Akt
基 p85 和催化亚基 p110 两个结合位点构成。当受到细
GSK3β 胞外刺激信号分子作用时,p85发生磷酸化,并解除了对
[21]
p110的抑制,从而激活PI3K 。Akt是PI3K的下游直接
p-GSK3β
靶点,在 PI3K 信号转导通路中具有承上启下的重要作
β-actin 用,Akt 可在 Ser473 位点发生磷酸化,使 Akt 被激活,而
对照组 Aβ组 Aβ+SA组 Aβ+SA+ Aβ+LY组 LY组
LY组 许多保护机制的激活取决于 Akt 的磷酸化,如神经保护
图 2 各 组 PC12 细 胞 中 PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt、 作用 [22-23] 。活化的Akt能够启动PI3K/Akt信号通路下游
[24]
GSK3β、p-GSK3β蛋白表达的电泳图 级联反应,进一步磷酸化下游的GSK3β 。在最新研究
Fig 2 Electrophoresis patterns of protein expression 中发现,GSK3β的神经毒性可直接导致神经细胞的凋
of PI3K, p-PI3K, Akt, p-Akt, GSK3 β , 亡,诱导 AD 的发生;然而 GSK3β磷酸化水平的增高则
p-GSK3β in PC12 cells in each group 可抑制GSK3β的活性,减轻神经细胞的损伤 。另有研
[25]
表 2 各 组 PC12 细 胞 中 PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt、 究表明,SA 可通过 PI3K/Akt/GSK3β下游的 p38 丝裂原
GSK3β、p-GSK3β蛋白表达水平(x±±s) 活化蛋白激酶/环磷腺苷效应元件结合蛋白(MAPK/
Tab 2 Protein expression levels of PI3K,p-PI3K, CREB)信号通路,启动 3T3-L1 脂肪细胞褐变,提示 SA
[26]
Akt,p-Akt,GSK3β,and p-GSK3β in PC12 可参与 PI3K/Akt/GSK3β信号通路的调控 。本研究结
cells of each group(x±±s) 果显示,Aβ 1-42可显著降低PC12细胞中PI3K、Akt、GSK3β
的磷酸化水平,SA能够回调Aβ 1-42诱导的上述蛋白的磷
组别 p-PI3K/PI3K p-Akt/Akt p-GSK3β/GSK3β
对照组 1 1 1 酸化;而 LY294002 可逆转 SA 对 PI3K、Akt、GSK3β磷酸
Aβ组 0.553 2±0.121 3 ** 0.464 5±0.062 7 ** 0.608 3±0.085 4 * 化水平的回调作用。这说明 SA 对 Aβ 1-42致细胞损伤的
Aβ+SA组 0.973 7±0.179 9 # 0.977 1±0.080 5 # 1.024 7±0.105 7 # 保护作用可能是通过活化PI3K,使其下游靶点蛋白Akt
Aβ+SA+LY组 0.632 3±0.107 8 Δ 0.508 6±0.111 2 Δ 0.454 3±0.097 4 Δ
Aβ+LY组 0.654 7±0.048 1 1.091 6±0.160 2 0.554 3±0.095 6 磷酸化,从而使下游底物 GSK3β发生磷酸化,进而激活
LY组 0.885 3±0.126 9 1.093 1±0.149 5 0.546 1±0.084 25 PI3K/Akt/GSK3β信号通路来实现的。
**
#
注:与对照组比较, P<0.01,P<0.05;与 Aβ组比较,P<0.05; 综上所述,本研究发现 SA 对 Aβ 1-42诱导的 PC12 细
*
与Aβ+SA组比较,P<0.05
Δ
胞损伤具有保护作用,其机制可能与其激活 PI3K/Akt/
*
Note:vs. control group, P<0.01,P<0.05;vs. Aβ group,P<
#
**
GSK3β信号通路有关。由于 AD 的发病机制复杂,涉及
Δ
0.05;vs. Aβ+SA group,P<0.05
多种信号转导通路,本研究只检测了PI3K、Akt、GSK3β,
4 讨论
未检测 PI3K/Akt 信号通路的其他蛋白,如 B 淋巴细胞
AD的病因复杂,发病机制尚不清楚,目前的研究认
瘤-2 基因相关启动子(Bad)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白
为主要与以下几个因素有关:Aβ聚集、Tau 蛋白过度磷
(mTOR)、胱天蛋白酶 3(Caspase-3)等 ,因此还有待于
[26]
酸化、胆碱能神经细胞损伤、基因突变、炎症因子增加、
进一步研究加以证实。
衰老、氧化应激以及钙代谢紊乱等 。研究发现,AD患
[15]
参考文献
者的脑内有老年斑沉积,而 Aβ是构成老年斑的主要成
[ 1 ] OSSENKOPPELE R,PIJNENBURG YAL,PERRY DC,
分,因此目前认为Aβ的异常沉积是AD主要的发病机制
et al. The behavioural/dysexecutive variant of Alzheimer’s
[16]
之一 。SA 是一种天然的羟基肉桂酸,其相对分子量
disease:clinical,neuroimaging and pathological features
小,具有较高的亲脂性,容易透过血脑屏障到达中枢神 [J]. Brain,2015,138(9):2732-2749.
[17]
经系统 。有研究发现,SA 能抑制氰化钾(KCN)导致 [ 2 ] REVETT TJ,BAKER GB,JHAMANDAS J,et al. Gluta-
的小鼠缺氧和记忆障碍,对改善记忆功能有一定的效 mate system,amyloid β peptides and tau protein:function-
果 ;同时,SA及其衍生物芥子碱(Sinapine)也对氧化应 al interrelationships and relevance to Alzheimer’s disease
[18]
·2522 · China Pharmacy 2020 Vol. 31 No. 20 中国药房 2020年第31卷第20期