蜡样芽孢杆菌致吐毒素致PC12细胞凋亡作用涉及mTOR/ATF4信号通路激活介导的整合应激反应

致吐毒素是一种蜡样芽孢杆菌产生的引起呕吐的毒素,被动物或人摄入后会引起神经系统毒性。本研究从细胞水平上研究致吐毒素对整合应激反应的调控作用,及整合应激反应抑制改善致吐毒素诱导神经毒性的分子机制。结果发现,使用不同剂量的致吐毒素处理PC12细胞24 h后,细胞活力、凋亡、线粒体功能、细胞周期阻滞和自噬及其相关基因和蛋白被分析检测。致吐毒素在6.25-25 ng/mL剂量处理神经细胞可导致神经细胞毒性作用,诱发细胞凋亡,其分子机制涉及上调ROS水平,诱导线粒体功能失调,同时下调CCompound C IC50yclin D蛋白的表达诱导细胞G1期阻滞,此外上调p-mTOR、p62蛋白表达,下调L3Ⅱ蛋白,抑制细胞自噬。同时,我们研究发现致吐毒素在25 ng/mL剂量下可显著促进PC12细胞中ATF4蛋白表达,激活整合应激反应。抑制整合应激反应,或沉默ATF4基因,可immune diseases显著改善致吐毒素诱导的神经细胞毒性作用及细胞凋亡;mTOR抑制剂雷帕霉素可以显著抑制由致吐毒素引起的p-mTOR的表达上调,并且抑制整合应激相关蛋白,改善致吐毒素诱导的PC12细胞凋亡。综上,我们的结果揭示了吐毒素诱导的神经毒性涉及mTOR/ATF4Lapatinib供应商信号通路介导的整合应激反应;本研究为致吐毒素神经毒性分子机制研究提供了新的方向。