虾青素对谷氨酸诱导的神经细胞凋亡的抑制作用及其机制

摘要

谷氨酸（glutamate，Glu）是一种主要的与学习和记忆形成相关的兴奋性神经递质。但机体内Glu浓度过高时，将会导致兴奋性毒性。本课题以人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y为模型，研究虾青素（astaxanthin，AST）对Glu诱导的神经细胞凋亡的抑制作用及其机制。
　　结果显示，AST能够显著抑制Glu诱导的SH-SY5Y细胞活性降低和凋亡。Glu处理增加促凋亡蛋白Bak表达水平，降低抗凋亡蛋白Bcl-2表达，升高caspase3酶活；而AST（50μg/L）预处理抑制以上Glu诱导的细胞凋亡信息。因此，AST可能通过抑制Glu诱导的细胞凋亡信息来抑制Glu诱导的细胞毒性。研究还发现Glu引起细胞内活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平激增，线粒体膜电位（mitochondrial membrane potential，MMP）丧失，导致线粒体功能障碍；而AST预处理后细胞内ROS水平的增加得到抑制，细胞能够维持正常的MMP。Western blot结果表明，AST预处理抑制Glu诱导通过氧化应激（oxidative stress，OS）途径激活p38丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）磷酸化水平，而细胞外信号调节激酶（extracellular signal regulated kinase，ERK）的活化无显著性变化。此外，Glu引起细胞内Ca2+水平增加，钙依赖性蛋白酶calpain的酶活及蛋白表达水平增加；而AST预处理降低Glu诱导的细胞内Ca2+水平和calpain酶活及蛋白表达水平增加，维持细胞内的钙稳态。对内质网应激（endoplasmic reticulum stress，ERS）信号通路中相关蛋白的表达研究发现，AST抑制Glu诱导的ERS相关蛋白GRP78和CHOP蛋白表达水平的升高。综上所述，AST可能通过降低Glu诱导的OS、钙离子内流和ERS抑制Glu诱导的神经细胞凋亡。

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第1章 绪 论

1.1 课题来源

1.2 课题研究背景及国内外研究现状分析

1.3 课题主要研究方案

1.4 课题主要研究内容

第2章 AS T对G lu诱导的神经毒性及细胞凋亡的作用

2.1 引言

2.2 材料与方法

2.3 结果与分析

2.4 讨论

2.5 本章小结

第3章 AST对Glu诱导的OS及相关细胞信号通路的作用

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论

3.5 本章小结

第4章 AST对Glu诱导的ERS的作用

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.3 结果与分析

4.4 讨论

4.5 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢