莫诺苷抑制铁死亡保护MPP^(+)诱导的PC12细胞模型的机制研究

Protection Mechanism of Monosideon MPP^(+) Induced PC12 Cell Damage by Inhibiting Ferroptosis

目的:通过体外实验观察莫诺苷对1-甲基-4-苯基吡啶离子(1-methyl-4-phenylpyridinium,MPP^(+))诱导的大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(pheochromocytoma cells,PC)12模型的保护作用,阐释其通过激活核因子E-2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)/抗氧化反应原件(antioxidant response element,ARE)通路抑制铁死亡的作用机制。方法:将细胞分为空白对照组、模型组(1 mmol/L MPP^(+))、莫诺苷组(5μmol/L莫诺苷+1 mmol/L MPP^(+))、ML385(Nrf2抑制剂)组(1 mmol/L MPP^(+)+2μmol/L ML385)、莫诺苷+ML385组(5μmol/L莫诺苷+1 mmol/L MPP^(+)+2μmol/L ML385)。CCK-8法检测细胞活力,透射电镜观察细胞超微结构,流式细胞术检测活性氧簇(reactive oxygen species,ROS),酶联免疫吸附法检测铁(ferrum,Fe)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)水平,Western Blot法检测Nrf2、血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HO-1)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)、溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)、铁蛋白重链1(ferritin heavy chain 1,FTH1)、膜铁转运蛋白1(ferroportin 1,FPN1)、酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)蛋白表达,实时荧光定量聚合酶链式反应检测SLC7A11、GPX4 mRNA表达。结果:在1 mmol/L MPP^(+)作用PC12细胞24 h后,细胞活性降低为空白对照组的52.75%,5μmol/L的莫诺苷处理细胞时保护作用最强。透射电镜下见MPP^(+)模型组线粒体大量固缩,嵴间缝隙增宽,膜密度明显增高;与空白对照组相比,模型组Fe、MDA、ROS含量明显增多,Nrf2、HO-1、SLC7A11、GPX4、FTH1、FPN1蛋白表达降低,SLC7A11、GPX4 mRNA及GSH水平降低。莫诺苷能改善MPP^(+)诱导的PC12细胞模型铁死亡的形态变化,促进Nrf2、HO-1、SLC7A11、GPX4、FTH1、FPN1蛋白表达,促进SLC7A11、GPX4 mRNA表达,升高GSH水平,降低Fe、ROS、MDA水平。而这一作用可以被Nrf2抑制剂ML385减弱。结论:莫诺苷在MPP^(+)诱导的PC12细胞帕金森病体外模型中起到神经元保护作用,可能与激活Nrf2/ARE信号通路抑制铁死亡有关。