绿原酸的神经保护作用线粒体Dysfunction-Mediated DA神经元的凋亡的死亡在帕金森小鼠模型

文摘

线粒体功能障碍和氧化应激的特点主要因素参与复杂流程对应的激活apoptosis-mediated多巴胺能神经元的神经衰老(DA)在帕金森病(PD)。这里,我们评估了1-methyl-4-phenyl-1分子机制参与治疗,2,3,6-tetrahydopyridine——注射(MPTP药物-)醉酒PD小鼠模型,以应对绿原酸(注册会计师)。结果表明,注册会计师处理显著提高的运动协调MPTP-intoxicated老鼠。注册会计师也减轻线粒体复合体I活性下降IV和V,按照改善线粒体超氧化物歧化酶、谷胱甘肽水平的中脑MPTP-induced老鼠。注册会计师抑制proapoptotic蛋白质的活化包括伯灵顿和caspase-3,而提升抗凋亡蛋白的表达喜欢bcl - 2因此防止MPTP-mediated凋亡级联。研究还揭示了一种蛋白激酶的磷酸化状态改善,ERK1/2, GSK3β注射是表达下调的影响MPTP药物毒性。我们的研究结果表明注册会计师具有药理性质和可能导致神经保护注射对MPTP药物诱导毒性GSK3 PD小鼠模型与磷酸化有关的β通过激活一种蛋白激酶/ ERK信号内在线粒体凋亡通路。因此,注册会计师处理可能出现的潜在治疗候选人mitochondrial-mediated PD DA神经元的凋亡衰老。

1。介绍

研究已经相当突出,老化扮演的一个主要因素的发病和进展的零星的形式为特征的神经退行性疾病帕金森病(PD)的逐步消耗多巴胺(DA)神经元以及路易小体的形成和积累主要在黑质致密部(SNpc)地区的中脑和纹状体1,2]。在PD的确切机制尚未阐明,有前途的证据表明氧化应激和线粒体功能障碍中起到至关重要的作用在其发病机理(3- - - - - -5]。路易体形成,包括骨料异常或错误折叠α-核蛋白蛋白质,是两个家族的特征特性和零星的PD形式。α-核蛋白经历主要聚集在神经元的胞浆出现在SN并导致多因子的PD的发病机理6,7]。许多致病信号包括氧化应激增加,线粒体损伤,ubiquitin-proteasomal障碍,激活凋亡级联连同DA神经元的逐步丧失导致PD的发病机制(8,9]。PD患者的临床证据显示自由基的形成的活性氧(ROS),活性氮物种(RNS),线粒体功能障碍,三磷酸腺苷(ATP)耗尽,开始caspase-mediated凋亡级联的SN [10]。

目前,帕金森病的主要治疗方法是多巴胺受体激动剂或左旋多巴仅仅提供救济和症状与长期使用导致禁用效率更低的波动和运动困难11]。因此,寻找与神经保护治疗潜在对PD对应有效缓解症状减缓疾病进展的主要治疗目标。新兴证据证明细胞凋亡在PD发病机制的重要作用。因此,凋亡通路可以禁止通过提供神经保护通过使用植物化学物质(12,13]。

各种细胞培养模型和PD动物模型已经开发使用环境神经毒素包括鱼藤酮,6-hydroxydopamine, 1-methyl-4-phenyl-1, 2, 3, 6-tetrahydropyridine注射(MPTP药物)[14]。注射的带电代谢物MPTP药物1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP⁺)作为主要毒性药物对MPTP-intoxicated的DA神经元在大脑中在活的有机体内模型(15,16]。MPP⁺容易进入黑神经元通过多巴胺转运蛋白和影响SN神经元损失导致纹状体多巴胺损耗进一步导致帕金森综合症。也扰乱了线粒体膜电位导致线粒体的压力。据报道是一种抑制剂的复杂我的电子传递链(等),导致相当大的氧化应激以及ATP耗竭,因此导致神经元损失(17]。MPP⁺激活proapoptotic蛋白质,使线粒体膜渗透细胞色素c的释放到胞质。相关信号使其失去活性蛋白激酶(MAPKs)可能有神经保护作用。

Akt和ERK信号通路发挥神经保护的关键部分通过细胞分化、增殖、生存和凋亡[18,19]。许多最近的研究强调了神经保护作用的植物性化合物和多酚在PD对神经毒素和神经炎症,通过促进细胞生存通过抗氧化、抗炎和免疫调节作用[20.- - - - - -22]。在补充证据证明茶多酚的关键作用的神经元通过增加活动等,调节对氧化还原电位的影响,抑制细胞凋亡的结果增加了线粒体生物起源(23- - - - - -25]。CGA,一种酚酸,据报道,证明凋亡,抗炎,抗氧化,神经营养,anticancerous和神经保护属性。注册会计师作为肉桂酸酯的形成包括咖啡酸与奎尼酸形成咖啡咖啡因后的第二个主要组成部分(26- - - - - -28]。在我们之前的研究中,我们报告的抗氧化和抗炎产权注册会计师对注射的神经毒性效应MPTP药物在小鼠(26]。本研究进行评估的神经保护效应MPTP-induced PD小鼠模型通过调制的一种蛋白激酶,ERK1/2, GSK3β信号通路。在这种情况下,注册会计师对MPP评估的影响⁺介导DA神经元损伤MPTP-intoxicated老鼠显示其神经保护作用通过一种蛋白激酶的激活和ERK1/2信号通路通过抑制线粒体功能障碍。我们的发现可能有助于设计一个CGA-based对PD治疗策略。

2。化学试剂

2.1。试剂和抗体

甘露醇、磷酸二氢钠、牛血清白蛋白(BSA)、氧化细胞色素c,洋地黄皂苷,磷酸氢二钠、氯化钾、氯化铵、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)从Sisco购买研究实验室(SRL,孟买,印度)。MPTP DABCO 5, 5-dithiobis 2-nitrobenzoic酸(DTNB),正常山羊血清(门店),绿原酸是来自Sigma-Aldrich(圣路易斯,密苏里州,美国)。蔗糖和碳酸钠从默克(达姆施塔特,德国),购买和EGTA钠十二烷基硫酸盐(SDS)获得HiMedia(印度孟买)。Glycylglycine缓冲区,氟化钠,多聚甲醛,三羟甲基氨基甲烷缓冲液,和三氯乙酸从LobaChemie购买,印度。主要抗体Akt、p-Akt caspase-3, ERK, p-ERK,和bcl - 2从Abcam获得生命科学,Biogenuix Medsystems经纪有限公司(印度新德里)和GSK3主要抗体β,p-GSK3β,,β肌动蛋白,伯灵顿是购自圣克鲁斯生物技术(圣克鲁斯、钙、美国)。

2.2。实验动物

实验使用男性瑞士白化小鼠( ),从医学科学研究所获得的动物设施,贝拿勒斯印度教大学,瓦拉纳西(印度)。清洁聚丙烯老鼠被关在笼子里的恒定的光暗周期12 h开始之前的实验。老鼠提供了随意水和标准饮食小球,直到完成了剂量。根据动物实验协议建立了贝拿勒斯印度教大学的伦理委员会的指导方针,印度瓦拉纳西。

2.2.1。动物给药

实验动物随机分为四组:控制、MPTP MPTP +注册会计师,注册会计师( /组)。计量管理是按照我们之前学习一些修改(26]。对照组的老鼠收到口头生理盐水,一旦因此24天。注射在MPTP药物+注册会计师和注册会计师组织,口服50毫克/公斤的注册会计师,每天一次24天。除了控制和药组,所有的老鼠注射了MPTP药物(30毫克/公斤)腹腔内,溶解在生理盐水连续五天(20^th到24^th天的剂量)。给药完成后,执行一个行为测试25^th至28日^th一天,此后,老鼠牺牲孤立大脑线粒体功能障碍分析,免疫印迹和免疫组织化学分析。

2.2.2。行为测试

注射的效果评估MPTP药物中毒运动机能障碍的帕金森小鼠模型,四个行为进行了测试,包括rotarod测试杆测试、木僵测试和拉力测试。

2.2.3。Rotarod测试

连续3天的培训给所有的动物组织的速度5 rpm rotarod测试。此后,时间对每个动物的rotarod最大5分钟记了下来。测试了四次,最后,老鼠的平均时间呆在rotarod记下了(29日]。完成后给药,rotarod测试再次进行仪器所花费的时间是每个鼠标记了下来。

2.2.4。杆测试

动作迟缓的PD小鼠模型通常是由这个测试评估(30.]。测试完成后注射最后MPTP药物注射。老鼠支持顶部的杆(10毫米直径,高度52厘米,粗糙表面)。不(转)记录相应的时间被老鼠下台杆的长度。

2.2.5。牵引试验

平衡和肌肉力量测量通过执行牵引试验(30.),也在同一天进行杆测试。鼠标的前脚掌都位于一个暂停了单杠,而其后肢配售从1到3,得分最低的分数表明严重的运动和平衡障碍。以下标准被用来评估得分:比分是3,如果两后肢抓住了酒吧,虽然是2或1,如果一个或没有后肢抓住了酒吧,分别。

2.2.6款。木僵测试

木僵状态的行为测试特征的肌肉僵硬的老鼠没有改变姿势,估计通过实施动物站在一个木制的平台,他们的后肢被放置在一个木头和前肢在地上(31日]。强直性昏厥的强度是衡量当鼠标移动它的后肢从一个木制的平台(3厘米)。小鼠被用于3分钟,如果超过了180多秒的延迟,测试结束。

2.3。线粒体参数分析

2.3.1。隔离的线粒体

差速离心是为了隔离从小鼠大脑线粒体颗粒(32]。小鼠中脑区域的均质均质化的缓冲区,由混合5毫米玫瑰,225毫米甘露醇,1毫米乙二醇四乙酸(EGTA), 75毫米蔗糖和1毫克/毫升BSA (pH值7.4)。离心的匀浆做30分钟的2000 g在4°C。颗粒被处理,得到的上层清液再次将离心10分钟12000 g。合成颗粒构成的混合线粒体和突触体溶解在均质化缓冲区包含洋地黄皂苷(0.02%)。原油线粒体分数终于获得的悬浮混合的离心10分钟12000 g。均质化缓冲没有BSA和EGTA原油线粒体分数被用来洗两次,最后,再悬浮在磷酸缓冲(50毫米,pH值7.4)。布拉德福德的测定进行了估计蛋白质样品。线粒体的化验是24小时内完成隔离使用20μg蛋白。

2.3.2。复杂》分析

配合物的测定》是由合并Sood等人的方法在我们的研究(33]。在这个试验,催化氧化NADH河畔⁺随后是通过减少细胞色素c。反应混合物制备的glycylglycine缓冲区(0.2米,pH值8.5),NADH(6毫米2毫米glycylglycine缓冲区)和细胞色素c(10.5毫米)。20μg线粒体蛋白添加到反应混合物,和吸光度变化记录在550 nm 2分钟。在340 nm, NADH的消光系数是6.22 / mM /厘米。酶的活性表达的nmol NADH氧化/分钟/毫克的蛋白质。

2.3.3。第四复杂分析

第四复杂活动是由测量氧化减少了复杂的细胞色素c四世在550海里(33]。反应混合物由线粒体蛋白质(20μg)与10毫米磷酸盐缓冲剂(pH值7.4),减少细胞色素c,和铁氰化钾。细胞色素c(氧化)解决方案(10毫克/毫升)被用来准备细胞色素c(减少),通过添加一些晶体硼氢化钠。吸光度变化是监测大约3分钟。计算复杂的活动第四nmol细胞色素c氧化/分钟/毫克的蛋白质。

2.3.4。复杂的V化验

格里菲斯和霍顿的方法被用来执行线粒体atp酶试验(34]。在这个分析,无机磷释放量测量所得到的水解ADP的ATP。反应混合物的孵化(1.0毫升)含有线粒体样本和atp酶缓冲MgCl(2毫米₂、ATP 5毫米和50毫米三羟甲基氨基甲烷盐酸,液pH值8.5)完成5分钟30°C。添加10%柠檬酸后,反应混合物是10分钟的3000克。磷是化验,结果表示为nmol无机磷酸盐(π)解放/分钟/毫克的蛋白质。

2.3.5。线粒体谷胱甘肽

线粒体谷胱甘肽(减少)内容估计通过线粒体蛋白质样本(20μg)悬浮在磷酸缓冲。添加25%三氯乙酸(TCA)完成了样本,其次是短暂离心1500 g。上层清液收集,5,5-dithiobis 2-nitrobenzoic酸(DTNB)补充说,与硫醇组反应生成2-nitro-5mercapto苯甲酸。吸光度是记录在412海里。此外,商用谷胱甘肽被用来准备的标准曲线,和被表示为更易与谷胱甘肽/ g线粒体蛋白(35]。

2.3.6。锰超氧化物歧化酶

锰超氧化物歧化酶的活性(Mn-SOD)估计通过添加过氧化氢选择性地抑制铜/ Zn-SOD,为了区别于铜/ Zn-SOD酶的活动。反应混合物由碳酸钠(50毫米),EDTA(0.1毫米),Triton-X(0.6%),和电视台(90毫米)和盐酸羟胺35]。盐酸羟胺发生光致氧化生成过氧化物,进一步限制了氮蓝四唑(电视台)的反应介质,这反应是被草皮。阅读是在560 nm 3分钟,和SOD活性被表示为单位。SOD酶单位之一是定义为所需的酶抑制50%。

2.4。免疫印迹(WB)分析

老鼠大脑的SN使用裂解缓冲(里帕)和均质搅拌2 h在4°C。匀浆是离心机(12000 rpm, 30分钟)来收集上层清液,和布拉德福德试验进行了量化的蛋白质浓度。总蛋白提取(50μg)加载到聚丙烯酰胺凝胶上。蛋白质电泳后,顺序transblotted PVDF膜和孵化一夜之间在4°C和伯灵顿(1:1000),bcl - 2 (1: 800), caspase-3 (1: 1000), p-Akt(1: 1000),一种蛋白激酶(1:1000),p-ERK1/2 (1: 1000), ERK1/2 (1: 800), p-GSK3βGSK3 (1: 1000)β(1:1000)β肌动蛋白(1:1000),然后以辣根过氧化物酶-(合)共轭二次抗体在室温下2小时。TBST洗(两次)每一步分离。墨迹是可视化使用涂系统(缓冲+衬底+色原体),为每一个乐队,相对密度计算的β肌动蛋白。数量一个软件(Windows、Bio-Rad)是用来表示相对密度的表达式。

2.5。免疫组织化学(包含IHC)

从每组小鼠灌注牺牲使用戊巴比妥intracardially冷冻0.9%生理盐水和进一步使用4%多聚甲醛溶液(准备在0.1 M磷酸盐,pH值7.4)。再次,多聚甲醛(10%)被用来后缀大脑一夜之间,并进一步,30%蔗糖的解决方案是用来浸泡的大脑。使用标准的协议,进行免疫组织化学染色法对TH, p-Akt p-Erk1/2, p-GSK3β(36]。日冕的大脑部分被削减到20μ米厚度使用cryotome(徕卡,位于德国)。组织部分洗了0.01 PBS (pH值7.4) ,其次是1 h阻塞BSA-PBST PBST然后挥动10% 1%。部分与PBS冲洗和孵化主要抗体TH (1: 1000), p-Akt1 (1: 500), p-ERK1/2(1: 500),和p-GSK3β(1:500)在4°C (16 h)。大脑部分被对待FITC-conjugated(用于anti-mice主要)和TRITC-conjugated (anti-rabbit初级)二级抗体(稀释1% BSA-PBS)在室温下(2 h)。组织部分被洗了三次每一步BSA-PBS 1%和PBS,分别安装与DABCO聚乙烯醇。与荧光显微镜图像捕获(尼康,热费希尔科学)。所有图片然后由ImageJ处理软件(国家卫生研究院、美国)。结果表示为一个百分比报告。

2.6。统计分析

分析的数据是由单向方差分析(方差分析)使用Student-Newman-Keuls测试学生的双尾 - - - - - -测试使用GraphPad棱镜软件。结果表示为 。 值< 0.05被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。行为参数分析

从我们的研究结果表明,早期MPTP-intoxicated动物瀑布从rotarod相比控制( ,图1(一))。另一方面,当注册会计师管理MPTP-treated老鼠,rotarod显著增加(上的时间 )。北极测试了解MPTP-treated老鼠长时间运动活动时间( 图1 (b))。时间显著缩短( )在预处理小鼠CGA,表明注射引起的运动徐缓MPTP药物缓解由注册会计师处理。牵引试验(图的结果1 (c))表明,PD小鼠有降低强度和延迟时间的后肢控制得分较低( )比对照组。然而,预处理与注册会计师牵引分数增加( )。这表明预防性治疗与注册会计师可以减轻注射引起的初始损伤MPTP药物。注射观察强直性昏厥在MPTP药物组老鼠注射后MPTP药物注入。延迟注射木僵测试中MPTP药物组显示趋势随着时间的增加( ,图1 (d)),观察到的数据是对照组的相当大的区别,而老鼠接受注册会计师显示小延迟时间( )比MPTP-intoxicated组。没有出现任何重大变化之间的神经行为活动控制和CGA-alone-treated动物。因此,结果表明,注册会计师提高MPTP-injected PD小鼠的神经行为损害。

3.2。注册会计师调节线粒体ETS MPTP-Induced障碍在老鼠

在线粒体氧化磷酸化产生ATP能量,这个过程需要有组织行动的五个酶复合体位于内膜。灾难性的后果可以观察到任何缺陷在这些发电复合物,不仅因为ATP的损失,也由于下游功能损失。因此,注射的后果MPTP药物中毒小鼠大脑的能量代谢进行了研究。MPTP已知复杂我抑制剂的电子传递链(等)进行分析来研究其影响的活动各种呼吸链复合物。如图2描述,海巡署注射治疗MPTP药物诱导的影响改变在《复杂》(图2(一个)),4(图2 (b)(图)和V活动2 (c))。复合物的活动有明显的衰减》( ),复杂的四世( ),和复杂的V ( )在MPTP-intoxicated PD控制老鼠老鼠相比。注册会计师管理注射前MPTP药物中毒动物帮助提高配合物的活动》( ),复杂的四世( ),和复杂的V ( )相比,MPTP-intoxicated老鼠。没有潜在的变化观察对照组治疗时注册会计师。

3.3。谷胱甘肽和线粒体超氧化物歧化酶水平分析

进一步的增加氧化应激导致的减少功能等导致线粒体利用谷胱甘肽(mtGSH,减少)和减少Mn-SOD活动(数据3(一个)和3 (b))。MPTP-treated组显著减少( )水平的观察mtGSH相比对照组。因此,下降Mn-SOD活动( )还分析了注射了MPTP药物中毒(图2 (b))。另一方面,海巡署已经减少了ROS的生成和功能改善的ETS最终mtGSH水平增加( )和Mn-SOD ( )显著。

3.4。注册会计师抑制MPTP-Induced激活线粒体凋亡的信号在SN的老鼠

各种apoptosis-linked分子进行调查研究注册会计师MPTP-induced细胞凋亡率的影响(数据4(一)- - - - - -4 (c))。MPTP-intoxicated组表现出相当大的增量在伯灵顿/ bcl - 2比( )与对照组相比,而在CGA-treated PD小鼠,伯灵顿/ bcl - 2比例( )被观察到显著降低,这表明凋亡的财产帕金森小鼠模型(图4 (b))。的表达水平裂caspase-3 ( )被观察到的PD小鼠SN的升高而减弱表达裂解caspase-3 ( )观察药物治疗组显示了凋亡的财产帕金森小鼠模型(图4 (c))。

3.5。注册会计师改善失调的一种蛋白激酶ERK活化和GSK3β磷酸化MPTP-Induced帕金森小鼠模型

一种蛋白激酶的表达,GSK3 ERK1/2,β由世行检查(数据4(一)和4 (d)- - - - - -4 (f))和免疫组织化学分析技术(数字5- - - - - -7)。Akt和ERK1/2 MAPK信号通路的主要下游关键部件。世行数据注射强调MPTP药物治疗显著减毒p-Akt / Akt比( )与对照组相比,而注册会计师治疗,p-Akt / Akt比( )观察在PD小鼠升高(图4 (d))。类似的结果也观察到通过IHC技术显示了一种蛋白激酶磷酸化MPTP-treated老鼠( )的观察而增加p-Akt CGA-treated PD小鼠(图5)。此外,世行在p-ERK1/2 / ERK1/2差别结果描述对这些比率MPTP-treated老鼠( )。相反,p-ERK1/2 / ERK1/2比( )在CGA-treated PD调节小鼠(图4)。同样,在包含IHC ERK1/2磷酸化被认为是减少注射对MPTP药物中毒( )而注册会计师处理显著增加了磷酸化ERK1/2 ( )(图7)。

GSK3β最近有关线粒体内在细胞凋亡。GSK3白平衡的结果β揭示了降低p-GSK3βGSK3 /β比( )在MPTP-intoxicated老鼠的;而在CGA-treated PD小鼠,p-GSK3的比率βGSK3 /β被认为增加( ,图4 (f))。为了进一步确认结果,包含IHC GSK3呈现大幅减少β注射后磷酸化MPTP药物治疗与对照组相比 )。另一方面,海巡署GSK3管理导致增强的磷酸化β相比MPTP-intoxicated老鼠( ,图6)。

3.6。注册会计师改善MPTP-Induced TH-Positive DA神经元的变性SN PD小鼠

包含IHC TH进行评估的DA神经元的损失在SN MPTP-intoxicated老鼠(图8)。在这项研究中获得的数据揭示了DA神经元的显著减少的SN MPTP-intoxicated鼠标控制(相比 )。另外,注册会计师预处理做了显著的增量在TH(的表达 )在SNpc MPTP-intoxicated鼠标与MPTP-induced PD小鼠模型相比。因此,注册会计师管理是有益的在保护DA神经元免受MPTP-induced毒性,建议由我们的发现。

4所示。讨论

PD出现由于多种因素,和各种途径相互作用诱导的神经毒性途径导致SN (DA神经元的损失6,9]。导致神经退化的途径受到对方的影响,但他们的贡献是相互独立的。所有相关过程的工作在一个相互依存的方式互相影响,最终导致神经元衰老(37,38]。因此,神经保护的PD只能实现当组合的药物或治疗方法针对集体通路用于PD治疗。在这种背景下,有人见过海巡署显示多个生物效应,如抗氧化剂,抗炎,神经保护和神经营养活动27,39- - - - - -41]。在这项研究中,注册会计师作为有效的神经保护代理通过阻止线粒体功能障碍和抑制凋亡DA神经元的死亡。此外,这些神经保护注册会计师的影响被发现是由一种蛋白激酶,ERK1/2, GSK3β通路。不同的行为测试,如杆、木僵rotarod,牵引测试帮助确定严重的马达异常MPTP-intoxicated PD动物模型(42- - - - - -45)(图1)。赤字和类似的协调运动障碍也出现在我们的研究小鼠注射对MPTP药物毒性,从而验证我们的PD小鼠模型根据先前的研究,而神经行为损伤被发现来减轻注册会计师行为测试所显示在对应与先前的报告(30.,46- - - - - -48]。

帕金森病的主要致病事件主要是氧化应激和线粒体功能障碍,和这两个进一步导致细胞凋亡的发生(49,50]。注射神经毒素MPTP药物作为一个优秀的PD动物模型,因为它广泛模仿帕金森病的症状。穿越血脑屏障(BBB)后神经毒素作用于单胺氧化酶B转换成MPP⁺特别是进入DA神经元通过多巴胺转运体。MPP⁺注射的有毒代谢物MPTP药物,其积累在神经元的抑制导致我复杂的线粒体和诱发ATP的ROS生成和枯竭,促使DA神经元的损失(51,52]。这两个在活的有机体内和在体外模型研究了抗氧化剂的影响在减少线粒体功能障碍以及增强线粒体中的某些生物活性化合物的增长(53,54]。注射在这项研究中,MPTP药物中毒情结》的活动,减少复杂的IV, V复杂的ETS(图2)。因此,电子转移的模式是注射被MPTP药物毒性,导致减少酶NADH脱氢酶和细胞色素氧化酶的有效性造成结构性损伤导致线粒体功能障碍。进一步,因为功能降低等,出现氧化应激引发Mn-SOD和过度消费的减少活动的线粒体谷胱甘肽(mtGSH,减少)。研究由戴维等人1998年提出减少损耗的活动的复杂我是因为在PC12细胞中谷胱甘肽的水平,这也导致了废除门槛效应(55]。复合物的机制参与门槛障碍》的谷胱甘肽水平仍然是未知的。抗氧化剂谷胱甘肽是保护线粒体免受脂质过氧化作用[56),因此,其损耗可能会使复合物》容易受到自由基的攻击。另外,在之前的研究中,它被描述枯竭的谷胱甘肽水平导致大脑线粒体变性和扩大(57第四),引发复杂的活动净化大脑线粒体准备(58]。减少谷胱甘肽的水平下降或生成活性氧和氮物种激活的胶质细胞可能是复杂的第四活动下降的主要因素。此外,线粒体损伤也发生的生产没有由于inflammation-mediated伊诺诱导表达,造成的损失由生产RNS因此诱导细胞色素氧化酶途径蛋白质硝化等。此外,各种在活的有机体内研究报道了谷胱甘肽的关键作用在保护DA神经元对注射的副作用MPTP药物PD (59,60]。因此,研究结果表明,减少谷胱甘肽水平的下降增加了线粒体的敏感与其他代谢的侮辱导致其功能障碍和细胞死亡。然而,在我们的研究中,注册会计师被发现的在维持适当的活动等复合物(图3)。此外,提高水平的降低反映的mtGSH Mn-SOD,注册会计师也有效地减少了负担线粒体抗氧化防御通过抑制ROS的生成。因此,注册会计师的能力提高的活动等的配合物可能是由于增加了可用性的减少谷胱甘肽是线粒体的主要防御功能。

线粒体,细胞内的强国,扮演各种重要角色包括能源生产、释放活性氧和氮物种生产以及批判性调节细胞凋亡,与细胞衰老的生存是至关重要的因素。在病理改变,细胞色素c的泄漏和各种proapoptotic分子在细胞质中线粒体,线粒体膜透化作用的结果,引起的级联事件导致细胞死亡(61年]。线粒体功能障碍通常是通过测量估计的膜电位发现受损的固有凋亡通路(62年]。半胱天冬酶激活的规定维护的结果表达水平之间的平衡proapoptotic和prosurvival蛋白bcl - 2家族(63年),尽管bcl - 2、Bax对比功能相同的bcl - 2家族。虽然bcl - 2凋亡活动而闻名,伯灵顿展品proapoptotic函数(64年]。众多研究表明,注射神经毒素MPTP药物扰乱伯灵顿的平衡/ bcl - 2,这就增加了活动的caspase-3 DA神经元(65年,66年]。apoptogenic蛋白质和细胞色素c的释放到胞质中线粒体介导的激活的caspase-3是因为膜完整性的损失巴克斯的行动,从而导致细胞死亡。这两个在活的有机体内和在体外研究表明,增加注射caspase-3对MPTP药物毒性的表达式(67年]。的激活caspase-9引发凋亡级联的起始细胞色素c的释放到胞质后线粒体功能障碍。因此,caspase-3被激活通过改变线粒体的形态导致细胞凋亡(68年]。然而,海巡署治疗已从MPTP-induced保护DA神经元毒性和抑制细胞凋亡(图4)。

不同的细胞过程,如生长、增殖、存活和凋亡是由一些关键蛋白质的磷酸化如Akt、ERK1/2, GSK3β(69年,70年]。一种蛋白激酶的激活是发现与各种细胞类型包括神经元细胞的生存途径在一些报道在体外研究。此外,不同的神经元的生存与不同的神经营养因子,其激活是由一种蛋白激酶(71年- - - - - -73年]。与一种持续激活的同时,转染Akt观察到促进神经元的生存没有任何其他的支持而培养的神经元被发现死在激酶的活化是干扰74年]。来自不同来源的研究表明GSK3的角色β调制的细胞凋亡,抑制GSK3β注射保护DA神经元从MPTP药物毒性所显示不同的细胞和动物模型的PD (45,75年,76年]。GSK3的本地化β主要观察到细胞溶质,但其在低表达量也出现在细胞核和线粒体77年,78年]。此外,它还与线粒体细胞死亡通路的调控引发众多神经元内压力条件(78年]。研究人员还建议GSK3抑制β注射救援的DA神经元MPTP药物毒性,表明其与PD的发病机制(45,76年]。注射神经毒素MPTP药物被发现减少一种蛋白激酶的磷酸化和GSK3β根据先前的研究表明,导致DA神经元的死亡(70年,79年]。GSK3 MPTP-induced细胞损伤是由β,这是一种蛋白激酶的下游目标(75年,80年]。线粒体功能障碍被认为是GSK3推波助澜β,其抑制防止神经元的损失由proapoptotic蛋白的抑制(76年,81年]。注射根据先前的研究,MPTP药物减少了一种蛋白激酶的磷酸化(数字4和5GSK3)和β(数据4和6排气口),另一方面保护Akt GSK3β从脱磷酸作用MPTP-intoxicated小鼠模型。已经观察到一种蛋白激酶控制GSK3的磷酸化β从而抑制其活性(82年]。MAPK信号通路也起到了至关重要的作用在许多细胞活动,如增殖、分化和凋亡。三大主要特点是包括ERK MAPK亚科,物,p38 [83年]。其中,ERK提高DA神经元存活率,在SH-SY5Y细胞ERK的磷酸化后被视为抑制4 h (MPP)⁺毒性(84年,85年]。我们的研究也显示了注射的脱磷酸化ERK在MPTP药物中毒,而神经保护代理注册会计师在废除的神经毒性效应在PD小鼠模型(数据4和7)。

TH免疫反应性在这项研究进行检查CGA-mediated改变DA神经元的功能的SN MPTP-intoxicated帕金森小鼠模型(86年)(图8)。我们的免疫组织化学研究表明TH-positive DA神经元的表达减少的SN MPTP-intoxicated鼠标,即。PD的特征,提出了众多的报告(44,60,86年]。然而,海巡署拯救这种衰弱效应,因此授予保护DA神经元对MPTP-induced神经退化在PD的小鼠模型。

因此,因此,我们的研究结果表明,注册会计师的神经保护效应是由GSK3βphosphorylation-associated Akt / ERK通路并有效的抑制线粒体固有细胞凋亡在小鼠大脑注射由于MPTP药物毒性。

5。结论

此研究表明,注册会计师的神经保护作用与MPTP-induced凋亡细胞死亡的老鼠。伯灵顿/ bcl - 2比例、线粒体功能障碍和表达caspase-3注射显著增加在MPTP药物中毒。此外,一种蛋白激酶的磷酸化,ERK1/2, GSK3β也减少了注射的神经毒性作用MPTP药物。然而,注册会计师是有效的在保护神经元免受MPTP-induced通过GSK3磷酸化的细胞毒性β通过一种蛋白激酶的激活和ERK1/2信号通路在PD的小鼠模型。因此,本研究有助于理解注册会计师在PD的神经保护机制可以进一步探索临床干预措施。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

伦理批准

这项工作机构动物伦理委员会批准,BHU,印度瓦拉纳西。所有的努力都是尽量减少动物痛苦。

的利益冲突

所有作者没有利益冲突的报告。

作者的贡献

瑞士的构思和设计的研究,写了手稿,分析和解释数据。信噪比,HB, WZ ASR、HD和RS帮助动物的剂量,行为研究中,和手稿准备。SPS监督这项研究。所有作者阅读和批准最终的手稿。

确认

SSS、信噪比、HB、RS WZ, ASR、和HD衷心感谢ICMR,开展UGC,印度生物技术部,CSIR, BHU,印度为各自的奖学金。作者也感谢生物化学系,IOS, BHU,提供基本的部门设施和种,BHU,中心仪器设备。

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