AMPK-mTOK信号通路参与百草枯致PC12细胞的自噬抑制作用

目的探讨AMPK-mTOR信号转导通路在百草枯(paraquat,PQ)诱导大鼠肾上腺髓质嗜铬细胞瘤细胞(PC12)自噬异常中的调控作用。方法用终浓度0、25、50、100、200、300、400 μmol/L PQ处理PC12细胞24 h,300 μmol/L PQ处理细胞不同时间(6、12、24、48 h),四甲基偶氮唑蓝(MTT)检测细胞相对存活率,确定剂量/时间-效应关系;终浓度0、100、200、300 μmol/L PQ处理细胞24 h,分光光度法检测培养上清中乳酸脱氢酶(LDH)活力;二氯荧光素双醋酸盐(DCFH-DA)法检测细胞内活性氧(ROS)水平;单丹磺酰尸胺(MDC)染色法观察自噬溶酶体的表达及分布变化;免疫荧光(IF)检测微管相关蛋白1轻链3(LC3)表达水平;免疫印迹法(Western blot)检测自噬相关蛋白LC3Ⅱ、p62、Beclin1及AMPK-mTOR信号通路蛋白p-AMPK、p-mTOR表达水平。结果与对照组比较,100、200、300、400 μmol/L PQ染毒组的细胞存活率明显降低,且呈剂量依赖关系,差异有统计学意义(P<0.05)。300 μmol/L PQ处理细胞不同时间(6、12、24、48 h),细胞存活率随染毒时间的延长而下降,其中12、24、48 h染毒组的差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较,100、200、300 μmol/L PQ染毒组细胞上清液中LDH活力明显升高,细胞内ROS荧光强度明显增高,差异有统计学意义(P<0.05);MDC染色结果显示,PQ染毒组的自噬溶酶体在核周分布密度降低、荧光强度减弱、自噬水平降低;免疫荧光结果显示,PQ染毒组的LC3荧光强度减弱,细胞自噬水平下降,与MDC染色结果一致。Western blot结果显示,与对照组比较,PQ染毒组的自噬相关蛋白LC3Ⅱ、Beclin1表达水平均明显降低,而p62蛋白表达水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。200、300 μmol/L PQ染毒组的p-AMPK蛋白表达水平降低,p-mTOR蛋白表达水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论PQ致PC12细胞损伤过程中,细胞自噬水平降低,AMPK-mTOR信号通路发挥调节作用。