MAPK-ERK信號通路在非凋亡程序性細胞死亡中的作用研究.pdf

1、研究背景及目的：隨著近年來對細胞死亡的深入研究，經(jīng)典的“凋亡-壞死”的死亡分類模型已經(jīng)顯得過于簡單。一般來說，某一種死亡刺激可能引起細胞多個死亡通路的活化，細胞最終發(fā)生什么樣的死亡主要取決于被活化通路發(fā)揮作用的速度。多數(shù)情況下，CaSpase通路發(fā)揮作用最快，因此程序性細胞死亡最常表現(xiàn)為凋亡。但是某些情況下，比如Caspase通路受阻時，Caspase通路不發(fā)揮作用或者速度慢于其它通路，細胞就會表現(xiàn)為凋亡樣或壞死樣等非凋亡程序性細胞死亡

2、(Non-apoptoticprogammed cell death，Non-apoptotic PCD)。例如：自體吞噬性細胞死亡，胞質(zhì)性細胞死亡，以及腫瘤壞死因子介導的肝損傷、Huntington舞蹈病、肌萎縮性側(cè)索硬化癥中發(fā)生的細胞死亡等無法歸類于凋亡或壞死形式的細胞死亡都支持這一觀點。 國內(nèi)外文獻對非凋亡程序性細胞死亡的研究報道相對較少，目前的報道多限于其表現(xiàn)形式和形態(tài)學描述，對非凋亡PCD的發(fā)生和信號傳導機理尚不清楚。

3、本研究在建立興奮性氨基酸海藻人酸(Kainic acid，KA)誘導原代培養(yǎng)大鼠皮層神經(jīng)元非凋亡PCD體外模型基礎(chǔ)上，檢測其ERK1/2、P38磷酸化的表達變化，并使用U0126、SB203580特異性阻斷ERK1/2、P38通路，觀察其對非凋亡PCD的影響，由此證明是否ERK1/2、P38通路在非凋亡PCD中發(fā)揮重要作用。為進一步探明非凋亡PCD發(fā)生的客觀規(guī)律提供新方向，以及為相關(guān)疾病治療提供新思路。 方法：原代培養(yǎng)孕15-1

4、7天SD胎鼠大腦皮層神經(jīng)元，適量KA誘導培養(yǎng)至第7天的神經(jīng)元；使用TINEL、DNA瓊脂糖凝膠電泳、掃描電鏡等方法證實其發(fā)生非凋亡程序性細胞死亡；Western Blotting檢測ERK1/2、P38磷酸化表達情況，以初步明確MAPKs中何種通路參與了該過程；再用特異性抑制劑(U0126、SB203580)分別阻斷ERK1/2、P38通路，觀察該兩條通路的阻斷對非凋亡PCD的影響，明確MAPKs中何種通路參與了該過程。 結(jié)果：

5、KA誘導原代培養(yǎng)大鼠皮層神經(jīng)元發(fā)生非凋亡程序性細胞死亡，倒置相差顯微鏡見，神經(jīng)元胞膜完整，胞漿內(nèi)小空泡形成：掃描電鏡示，神經(jīng)元胞體表面粗糙，呈顆粒狀或伴裙褶狀不規(guī)則突起；并且TINEL、DNA瓊脂糖凝膠電泳等經(jīng)典的凋亡檢測均為陰性結(jié)果；Western Blotting檢測到在KA誘導的皮層神經(jīng)元非凋亡PCD中出現(xiàn)ERK1/2通路的激活，且ERK2(P42)具有KA劑量依賴性。使用了ERK1/2通路特異性抑制劑U0126能夠有效的抑制磷酸

6、化ERK1/2表達，并使得非凋亡PCD得以減緩，結(jié)合使用U0126后細胞活性增加現(xiàn)象，提示U0126在KA誘導的非凋亡PCD中起到了保護作用，但是P38通路特異性抑制劑SB203580并不能有效的阻止非凋亡PCD的發(fā)生。 結(jié)論：本研究中首次給出KA誘導原代培養(yǎng)大鼠皮層神經(jīng)元非凋亡PCD掃描電鏡圖像，豐富了非凋亡PCD形態(tài)學資料。本研究的新發(fā)現(xiàn)是在KA誘導的非凋亡PCD中ERK1/2的激活，以及U0126在KA誘導的非凋亡PCD中