STC2介导内质网应激在甲基苯丙胺致神经细胞凋亡中的作用研究

摘要

目的研究斯钙素2(STC2)在甲基苯丙胺(METH)诱导的神经细胞凋亡中的作用。方法将PC12细胞根据0、1、1.5、2、2.5 mM浓度梯度METH处理24 h,并分为0 mM组、1 mM组、1.5 mM组、2 mM组和2.5 mM组,qRT-PCR和Western blot检测STC2和内质网应激(ERS)相关分子葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、CCAT增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)的mRNA和蛋白表达水平。采用siRNA顺时转染方法在体外沉默STC2的表达,将PC12细胞分为siRNA-NC组、siRNA-NC+METH组、siRNA-STC2组和siRNA-STC2+METH组,qRT-PCR检测STC2、GRP78、CHOP的mRNA表达水平,Western blot检测STC2、GRP78、CHOP、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、剪切型半胱氨酸天冬氨酸蛋白激酶3(cleaved caspase3)、剪切型半胱氨酸天冬氨酸蛋白激酶12(cleaved caspase12)蛋白表达水平,TUNEL和流式细胞术检测细胞凋亡率。雄性SD大鼠,体重200~220 g,24只,使用siRNA in vivo在纹状体中沉默STC2的表达,采用METH急性染毒模型方案造模,分为siRNA-NC组、siRNA-NC+METH组、siRNA-STC2组和siRNA-STC2+METH组,Western blot检测各组STC2、GRP78、CHOP、Bcl2、Bax、cleaved caspase3、cleaved caspase12蛋白表达水平,TUNEL染色检测凋亡水平,尼氏染色检测纹状体损伤情况。结果与0 mM组比较,1.5 mM组、2 mM组、2.5 mM组细胞STC2、GRP78和CHOP的mRNA和蛋白表达水平显著升高,且在2.5 mM组升高最显著(P<0.01)。与siRNA-NC组比较,siRNA-STC2组STC2的mRNA和蛋白水平明显下降(P<0.01)。与siRNA-NC+METH组比较,siRNA-STC2+METH组GRP78、CHOP、Bax、cleaved caspase3和cleaved caspase12蛋白表达水平进一步升高(P<0.01),细胞凋亡率进一步升高(P<0.01)。与siRNA-NC+METH组比较,siRNA-STC2+METH组纹状体脑区损伤更加严重,细胞凋亡率进一步增加(P<0.01),ERS凋亡通路相关蛋白表达水平进一步上调(P<0.01)。尼氏染色结果显示,与siRNA-NC组比较,siRNA-NC+METH组纹状体内神经元排列不规则,胞内尼氏体减少,染色较浅;在沉默STC2后,METH对神经元的损伤进一步加重,尼氏体数量进一步降低,神经元排列更加紊乱。结论沉默STC2可促进METH诱导的ERS通路的凋亡,表明STC2在METH诱导的神经细胞凋亡中具有保护作用,有助于为METH神经毒性的治疗提供新的靶点。