淺析雌激素對神經(jīng)瘤細(xì)胞磷酸化的保護(hù)作用

楊保忠

云南省德宏州醫(yī)療集團(tuán)人民醫(yī)院,云南 德宏 678400

【摘 要】:腦血管疾病是目前全世界嚴(yán)重危害人類健康的主要疾病之一,缺血性腦血管病占腦血管病的大多數(shù)?隨著我國老齡化人口增加,缺血性腦血管病發(fā)病率也在不斷提高?近年來,一些基礎(chǔ)研究結(jié)果顯示,腦缺血損傷的程度與性別有關(guān);流行病學(xué)研究結(jié)果也表明,絕經(jīng)期前的女性比同年齡男性的腦卒中發(fā)生率低,而絕經(jīng)期后女性卒中發(fā)病率明顯增高?推測雌激素水平的變化與腦缺血性血管病的發(fā)病及病程有一定關(guān)系?盡管雌激素對腦缺血的影響機(jī)制還不是十分清楚,但國內(nèi)外許多基礎(chǔ)和臨床研究結(jié)果顯示,雌激素可減輕腦缺血損害,具有神經(jīng)保護(hù)作用?雌激素替代療法(ERT)可能對預(yù)防和治療腦缺血性疾病起到一定作用?

【關(guān)鍵詞】:雌激素;神經(jīng);神經(jīng)系統(tǒng);蛋白磷酸化

【中圖分類號】R329.2+7; 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】1007-8517(2009)03(上)-0063-02

病(AD)腦組織中最明顯的生化異常是微管相關(guān)蛋白tau的異常過度磷酸化,異常磷酸化的tau蛋白是雙螺旋絲(PHF)的主要成分,并以這種形式在神經(jīng)元核周圍形成神經(jīng)原纖維纏結(jié)?在SH-SY5Y細(xì)胞系中,80%的tau蛋白在tau-1表位有高度磷酸化,如同AD中,異常的tau不能參入微管組裝,因而SY5Y細(xì)胞系成為研究AD細(xì)胞骨架改變的細(xì)胞模型?

絕經(jīng)期婦女服用雌激素有許多益處?但雌激素在AD中的作用還有爭論?群體調(diào)查結(jié)果表明雌激素可延遲AD發(fā)病,降低其發(fā)病危險(xiǎn)性;在體外實(shí)驗(yàn)表明雌激素有神經(jīng)保護(hù)作用?本實(shí)驗(yàn)旨在探討蛋白磷酸酯酶活性缺陷引起的細(xì)胞損傷和雌激素的保護(hù)作用,為Alzheimer病防治新藥的開發(fā)提供信息?

方法:細(xì)胞用含體積分?jǐn)?shù)為0.05胎牛血清的DMEM/F12培養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)(體積分?jǐn)?shù)為0.05 CO2,37℃),待細(xì)胞生長匯合達(dá)70%時(shí),接種到96孔板中,穩(wěn)定培養(yǎng)48小時(shí)后,用于實(shí)驗(yàn)?培養(yǎng)結(jié)束后,以磷酸鹽緩沖液(PBS)洗細(xì)胞1次,每孔加100 μl結(jié)晶紫,作用3分鐘;去結(jié)晶紫,每孔加100 μl 質(zhì)量濃度為0.01十二烷基硫酸鈉(SDS),37℃溫育15分鐘?以λ570 nm處吸光度值(A)反映細(xì)胞存活率?

結(jié)果:不同濃度的Okadaic acid(OA)(0?10?25?40 nmol/L)與SY5Y細(xì)胞共溫育48小時(shí),細(xì)胞結(jié)晶紫染色,A570值分別為:1.54±0.02,1.55±0.05,0.84±0.03,0.39±0.07,細(xì)胞存活率的下降呈劑量依賴關(guān)系?5 nmol/L, 10 nmol/L, 15 nmol/L的雌激素和50 nmol/L OA與SY5Y細(xì)胞共溫育48小時(shí),A570值從1.04±0.14升到1.1±0.16,1.44±0.10,1.48±0.09, 差異有顯著性意義(P<0.05)?

應(yīng)用倒置相差顯微鏡觀察不同組細(xì)胞形態(tài)?正常細(xì)胞有明顯突起,胞體大而透亮;加50 nmol/L OA后細(xì)胞突起消失,變圓,細(xì)胞輪廓變清晰;若加50 nmol/L OA的同時(shí)加10 nmol/L,15 nmol/L的雌激素,則細(xì)胞出現(xiàn)有突起的外向生長?

討論:在Alzheimer病發(fā)展進(jìn)程中,tau蛋白經(jīng)歷了不同磷酸化程度的變化:從正常胞溶性的c-tau變成異常高度磷酸化的AD P-tau,再經(jīng)一些不甚清楚的機(jī)制轉(zhuǎn)變成PHFⅠ-tau,PHFⅡ-tau?PHFⅡ-tau是無生物活性的?蛋白磷酸酶(PP)-2A,PP-2B可使AD P-tau去磷酸化,甚至使PHFⅡ-tau去磷酸化,從而恢復(fù)其促微管組裝功能?

OA是一種選擇性蛋白磷酸酶(PP-1?2A)抑制劑,使細(xì)胞內(nèi)tau蛋白磷酸化,去磷酸化失平衡?大量異常磷酸化的tau蛋白在細(xì)胞中堆積,不能形成正常微管,影響細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu),所以本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示隨OA濃度增高,細(xì)胞突起逐漸消失,細(xì)胞存活率進(jìn)行性下降?

同時(shí),本實(shí)驗(yàn)結(jié)果還顯示:低劑量雌激素(E2)對SY5Y細(xì)胞保護(hù)作用不明顯,而大劑量E2對OA處理的SY5Y細(xì)胞有明顯保護(hù)作用,表現(xiàn)在細(xì)胞突起的生長和細(xì)胞存活率的提高?

PC12細(xì)胞突起的外向生長與tau表達(dá)水平相關(guān)?重組tau441轉(zhuǎn)染CHO細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)原為圓形的CHO細(xì)胞生長出許多突起,或粗短,或細(xì)長,故認(rèn)為突觸的生長發(fā)育與重組tau蛋白的表達(dá)有關(guān)?而雌激素能刺激培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元軸突的外向生長,研究認(rèn)為雌激素提高了tau蛋白水平,這種效應(yīng)與微管的穩(wěn)定和軸突生長一致,并發(fā)生在前,說明雌激素可選擇性誘導(dǎo)tau蛋白表達(dá),從而促進(jìn)軸突的外向生長,提高細(xì)胞存活率?

在神經(jīng)系統(tǒng)中,雌激素能提高膽堿能神經(jīng)的生長,刺激淀粉樣前體蛋白分泌酶的代謝,與載脂蛋白E相互作用,影響AD發(fā)病危險(xiǎn)性?所以,絕經(jīng)期后,這些類固醇激素的喪失,可部分解釋與AD相關(guān)的認(rèn)知功能減退和神經(jīng)元退行性變?雌激素可通過受體途徑激活基因的轉(zhuǎn)錄,影響相關(guān)蛋白的表達(dá);還可通過非基因作用,如抗氧化活性,保護(hù)神經(jīng)元免受過氧化物的損傷?而雌激素對OA作用的SY5Y細(xì)胞保護(hù)作用的機(jī)制還有待進(jìn)一步探討?

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(收稿日期:2008.12.19)