青蒿琥酯通过调节自噬抑制OGD/R诱导PC12细胞损伤机制研究

缺血性脑卒中是脑血管病变引起脑组织供血迅速减少造成供血不足,进而导致脑细胞代谢紊乱和死亡,最终脑组织产生不可逆转的损伤的疾病之一。青蒿琥酯(Artesunate,ART)可以穿透血脑屏障在大脑中保持较高的浓度,并且具有非常轻微的神经毒性。研究ART对PC12氧糖剥夺/再灌注(Oxygen-glucose Deprivation/Reperfusion,OGD/R)诱导的过度自噬的影响,以及AMPK/mTOR信号通路在其中的重oncology access要作用,探寻防治缺血性脑卒中的新方法和新药物,探讨ART在缺血性脑卒中的潜在作用。本研究以PC12细胞为研究对象,首先采用3-(4-5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑溴化法(MTT法)筛选建立OGD/R模型。然后应用MTT法检测不同浓度ART组对细胞活性的影响,并筛选ART抑制OGD/R诱导的细胞损伤的有效工作浓度。通过倒置显微镜观察对照组,OGD/R组,OGD/R+ART组和OGD/R+自噬抑制剂巴弗洛霉素A1(BAF-A1)组的细胞形态和生长状态变化。Hoechst 33342染色观察OGD/R和ART对OGD/R诱导细胞损伤的保护作用,再采用流式细胞术观察各组的细胞凋亡变化。免疫细胞化学染色法检测各组自噬相关蛋白p62,Beclin-1,LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白表达情况。最后采用蛋白质免疫印迹技术检测各组细胞中自噬相关标志物蛋白p62,Beclin-1,LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白表达情况以及对AMPK/mTOR信号通路中相关蛋白AMPK,p-AMPK和mTOR,p-mTOR表达的影响。研究结果发现,在体外培养PC12细胞,计算出不同OGD/R时间段细胞的增殖抑制率,并绘制得出量效曲线,得出OGD/R对细胞的半数抑制时间为氧糖剥夺6h/再灌注24h。根据MTT结果得出,ART浓度低于25μM对细胞的存活无影响。OGD6h后给与不同浓度ART复氧复糖共培养24h,MTT检测细胞存活率,由此将实验分为五组:(1)对照组;(2)OGD/R组;(3)OGD/R+ART低浓度组(1μM);(4)OGD/R+ART高浓度组(25μM);(5)OGD/R+BAF-A1组。倒置显微镜观察到对照组细胞有多个突起,突起数目不等,突触较长,类似神经元轴突,OGD/R组细胞多为圆形,无突起或有较短突起,OGD/R+ART组细胞随着浓度升高细胞突起增加,逐渐恢复至较长突触,OGD/R+BAF-A1组细胞形态与OGD/R+ART组相似。Hoechst 33342染色实验观察到,与对照组相比,OGD/R组细胞核出现了高亮的蓝色,表明细胞凋亡显著增加,OGD/R+ART组随着ART浓度增加细胞核高亮蓝色的细胞数量减少,OGD/R+BAF-ATrichostatin A说明书1组与OGD/R+ART组趋势相似。流式细胞术实验结果与上述实验结果一致,OGD/R组细胞出现明显凋亡,ART可以降低OGD/R诱导的细胞凋亡。免疫细胞化学染色法与蛋白免疫印迹技术检更多测结果显示在经过不同浓度ART对OGD/R诱导的细胞处理后,与对照组相比,OGD/R组自噬相关蛋白p62的表达显著下调(P<0.01),Beclin-1表达显著上调(P<0.01),LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值升高,ART和BAF-A1共培养均能显著性的提高p62的表达,降低Beclin-1的表达,增强LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值(P<0.05)。通过蛋白免疫印迹技术结果发现OGD/R组经典的自噬AMPK/mTOR信号通路的相关蛋白p-AMPK/AMPK比值升高,p-mTOR/mTOR比值显著降低(P<0.01);OGD/R+ART组随着ART浓度增加p-AMPK/AMPK表达降低,p-mTOR/mTOR表达升高(P<0.01)。综上所述,ART可以抑制OGD/R诱导的PC12细胞损伤,可能与调节AMPK/mTOR信号通路抑制细胞过度自噬有关。因此,ART可能作为一种潜在的治疗缺血性脑卒中的药物。