文摘
Sirtuins蛋白是高度保守的赖氨酸去乙酰酶抑制剂参与老化,能源生产,延长寿命。哺乳动物SIRT2一直与帕金森病(PD),研究表明SIRT2促进神经退化。因此我们评估的影响SIRT2操纵毒素治疗SH-SY5Y细胞和坚定的表达和活动SIRT2 PD患者的死亡的脑组织。SH-SY5Y生存能力以应对氧化应激引起的或溴杀鱼藤酮测定后SIRT2超表达或抑制脱乙酰酶的活动,α-核蛋白聚合。使用西方墨点法SIRT2在人体组织评估,免疫组织化学和荧光活性测定。在SH-SY5Y细胞,提升SIRT2保护细胞免受鱼藤酮或敌草快诱导细胞死亡和酶抑制SIRT2增强细胞死亡。SIRT2介导的保护,在某种程度上,通过升高SOD2的表情。SIRT2减少的形成α-核蛋白聚集,但显示colocalisation最小α-核蛋白。在后期PD脑组织,SIRT2活动相比升高控制在其他神经退行性疾病也升高。从体外工作成果和脑组织表明SIRT2对于防止氧化应激是必要的和更高的PD SIRT2活动大脑可能是代偿机制对抗神经压力。
1。介绍
哺乳动物Sirtuin SIRT2,烟碱腺嘌呤二磷酸(NAD+)依赖于胞质蛋白、酵母orthologue Hst2p [1]。SIRT2虽然主要是胞质蛋白,航天飞机在细胞质和细胞核之间根据细胞周期阶段(2]。人类SIRT2脱去乙酰基的细胞质和核蛋白质,因此是一个关键的调制器的许多细胞过程包括细胞周期、细胞活性、自噬、代谢体内平衡,髓鞘形成,细胞凋亡,抗氧化防御机制和肿瘤发生。尽管所有的衬衫在大脑中表示,SIRT2是最丰富的3在几乎所有的大脑区域)和表达水平特别高生产少突胶质细胞髓鞘- (OL) [4,5]。在鼠标,同种型2 SIRT2, SIRT2.2成年人的大脑中高度表达和年龄相关积累SIRT2.2观察到在老鼠和人类大脑皮层(3]。SIRT2调节髓鞘形成,脱去乙酰基alpha-tubulin (OL赖氨酸40)(4),脱去乙酰基三杆(蛋白酶激活受体)的雪旺细胞(6]。虽然作为一个调制器OL分化,SIRT2也建议有一个角色在控制神经突的生长和神经活性在海马神经元7]。这些发现表明,SIRT2影响轴突的可塑性和扮演重要的角色在大脑中的神经元网络的维护,因此可能参与年龄相关的神经退行性疾病如帕金森病(PD)。
帕金森病是最常见的神经退行性运动障碍(8,9),一般包括多巴胺(DA)的逐步丧失在黑质神经元(SN)和胞质内含物的积累,路易小体(磅)和路易探明由α-突触核蛋白(α-核蛋白)[10]。帕金森病临床特点是震颤、刚度、动作迟缓,姿势不稳定,和其他伴随症状(11]。给定的衬衫的作用基本细胞衰老相关的变化过程和保护,SIRT2的作用已经开始被研究神经退化。抑制细胞和果蝇的SIRT2 PD模型减少了α-核蛋白介导的毒性(12]。鱼藤酮治疗大鼠造成SN细胞死亡似乎在某种程度上依靠SIRT2治疗导致海拔SIRT2 SN导致运动障碍的恶化而抑制纹状体DA SIRT2减少损耗和改善行为异常(13]。相反,减少SIRT2导致神经细胞死亡PC12细胞(14)和BV2小胶质细胞(15,16),增加SIRT2活动拯救SH-SY5Y细胞微管动力学(17]。消融的脑部SIRT2然而,因此造成最小影响调制的上下文中SIRT2活动可能是重要的细胞,特别是神经压力(18]。
鉴于PD SIRT2的可能作用,本研究评估SIRT2在氧化应激介导的细胞死亡在PD和特征的作用。SIRT2超表达的影响和抑制脱乙酰酶的活性SIRT2测定氧化应激在SH-SY5Y细胞使用杀或鱼藤酮,分别诱导细胞和线粒体压力,(19,20.]。SIRT2的效果α-核蛋白聚集形成毒素治疗SH-SY5Y细胞也被评估。我们也决定了表达、活动和本地化的SIRT2后期人类大脑组织从PD患者获得,PD与痴呆(PDD)、路易体痴呆与下文),阿尔茨海默病(AD)。
2。材料和方法
2.1。SH-SY5Y细胞
SH-SY5Y从欧洲获得神经母细胞瘤细胞的细胞培养(英国索尔兹伯里ECACC)和培养如前所述20.]。细胞生长在37°C在湿润的气氛中95%的空气/ 5%的股份有限公司2。
2.2。SIRT2过度和毒素治疗SH-SY5Y细胞
野生型SIRT2 (SIRT2pcDNA3.1;质粒数13813)是获得从Addgene pcDNA 3.1购买ThermoFisher科学。SH-SY5Y细胞被播种在12-well盘子和细胞转染SIRT2pcDNA3.1和对照组和空pcDNA3.1转染质粒使用裴(聚乙烯亚胺;英杰公司)。质粒与细胞孵化37°C 48小时。研究SIRT2抑制的影响,一组细胞转染和SIRT2 pcDNA3.1治疗与敌草快(英国Sigma-Aldrich)溶解在PBS(磷酸缓冲盐;Sigma-Aldrich)或鱼藤酮(Sigma-Aldrich)溶解在DMSO(二甲亚砜,Sigma-Aldrich)最后一个独自PBS / DMSO浓度的0.2%,第二组的细胞毒素和AGK2特定SIRT2抑制剂(25μM;英国Tocris;看到补充图在网上补充材料https://doi.org/10.1155/2017/2643587)。AGK2加入细胞杀或鱼藤酮治疗前2小时,一夜之间,细胞被孵化20小时。细胞生存能力是由Alamar蓝色还原试验(20.](参考数据,,在补充文件SIRT2转染效率和抑制)。
2.3。西方墨点法
毒性测定后,细胞溶解产物是由刮可行的原生细胞裂解缓冲(10 x三羟甲基氨基甲烷缓冲液1%生理盐水(TBS), 0.27蔗糖,特里同x - 100 1%, 1 x蛋白酶抑制剂鸡尾酒)。细胞溶解产物用了20秒使用一个声波探测器和总蛋白测定使用(布拉德福德试验(修改21])。20毫克的蛋白质在细胞溶解产物受到电泳和探索了选择抗体如前所述20.)(见表在补充文件抗体的稀释和供应商)。
2.4。荧光免疫细胞化学
SH-SY5Y细胞生长在室幻灯片(BD猎鹰、英国),与SIRT2质粒转染,处理或溴杀鱼藤酮有或没有AGK2。细胞被洗PBS和幻灯片孵化4%甲醛(Sigma-Aldrich)在温暖1 x PBS 15分钟,然后用PBS和存储直到用10%甘油(英国Sigma-Aldrich)在4°C。细胞被清洗和阻塞在正常血清1 x PBS / 5% / 0.3% Triton™x - 100一个小时然后孵化一夜之间在4°C SIRT2和磷的α和光)-核蛋白(kouichiα-核蛋白聚集。细胞被洗PBS和孵化与二次抗体为60分钟免受光。细胞被洗PBS和复染色和安装延长黄金不变色与DAPI Mountant(热费希尔)。图像获得使用蔡司Axioplan 2显微镜(蔡司、从德国)40 x目标和图像捕获的1024×1024像素的分辨率进行分析。图像量化使用ImageJ(美国贝塞斯达国立卫生研究院)。荧光是标准化的曝光时间空载体转染细胞相同的曝光时间应用于所有其他部分与SIRT2 overexpressing细胞减少α-核蛋白染色强度。彩色的部分都是量化使用ImageJ(美国国家卫生研究院,贝塞斯达)共焦图像的分析。总疣状进行了分析通过导入图像ImageJ和binarisation图像(转换为8位灰度)和高亮显示的单元格区域量化使用“分析粒子”功能。α-核蛋白聚集免疫反应性也决定了使用一个标准化的定义基于直方图的彩色阈值技术,然后接受“分析粒子。“参数记录总面积和染色面积百分比。α-核蛋白聚集计算总面积的百分比α-核蛋白除以总面积疣状乘以100。
2.5。后期组织分析
大脑样本从纽卡斯尔获得组织资源,人体组织机构授权组织银行。国家批准的所有方面的研究研究伦理服务。组织在死后尸检尽快获得样本快速冷冻和储存在−80°C。冷冻组织相关的地区被确定和蛋白质从PD匀浆,下文,PDD,广告,和控制(表1)是由均衡的大约250毫克的新鲜解冻灰质在2.5毫升0.2 triethylammonium碳酸氢盐(TEAB)包含1 x蛋白酶抑制剂。之后的10µl 10% SDS - 500µl匀浆,样本漩涡,然后用使用声波探测了15秒,紧随其后的是声波降解法对声波冰浴了40分钟。蛋白质的浓度由布拉德福德分析决定。西方墨点法进行如前所[20.]。
2.6。Sirtuin蛋白活性
脑匀浆蛋白被解冻,漩涡和用前一节。样本将在100 g在4°C 5分钟和上层清液的蛋白质浓度由布拉德福德分析决定。荧光SIRT衬底p53 (379 - 382), Ac-RHKK (Ac)合成了amc剑桥研究生物学实验室,英国。股票肽制备5毫米的解决方案在稀释的衬衫分析缓冲区(50 mM Tris-HCl, pH值8.0,包含137毫米氯化钠,氯化钾2.7毫米,MgCl和1毫米2)和存储在−70°C到使用。总SIRT活动是由使用30μ包含41.6 g蛋白底物缓冲µNAD M肽,1毫米+,100 nM TSA(作为HDAC抑制剂)和孵化瓶在室温下2小时。2小时后2.5μg / ml胰蛋白酶在50 mM南被添加到停止进一步脱乙酰作用和裂开脱去乙酰基产品。荧光被记录为每一小时后板的孵化trypsin-NAM解决方案的读者的激发波长350 - 360纳米和发射波长450 - 460纳米。SIRT2活动决心AGK2 (20μ米)的制约的活动。使用重组SIRT1, SIRT2 SIRT3显示等效活动Ac-RHKK (Ac) amc衬底(见补充文件来准备样品和缓冲,和蛋白质活动)。
2.7。测定细胞SIRT2本地化
福尔马林固定石蜡包埋的脑组织部分被用来确定SIRT2分布在中枢神经系统疾病。免疫组织化学,10µ颞叶皮层M日冕部分被采样,海马和小脑。的部分在60°C加热10分钟后跟2×10分钟洗在二甲苯(费舍尔科学)补液在降低乙醇的解决方案(2×100%,95%,70%,50%,和0%乙醇在ddH2O)。抗原检索是由沸腾的部分加热柠檬酸缓冲(pH值6)在高功率微波加热10分钟之前让他们冷却20分钟,然后在运行自来水清洗它们。30%的部分被灭的H2O2自来水中20分钟3×3分钟洗TBS-T紧随其后。兔单克隆抗体SIRT2 (SantaCruz生物技术)溶解在TBS-T应用于部分一个小时在室温下3×3分钟洗TBS-T紧随其后。部分的视觉使用Menarini x细胞+检测系统与民建联试剂按照制造商的指示。部分与苏木精复染色通过分级醇脱水,二甲苯在盖玻片上与DPX(费舍尔科学)。的部分图像,使用蔡司显微镜Axioplan 2(蔡司、从德国)10倍和63倍放大目标和3-chip CCD真彩色摄像机(JVC,日本横滨)耦合到一个电脑。
2.8。统计分析
统计分析了组内使用单向方差分析和双向方差分析两组内使用SPSS21 (IBM)其次是适当的事后(Bonferroni)非参数测试。误差线代表标准偏差(±SD)。被认为是具有统计学意义。西方墨点法数据进行的统计分析使用两个示例GraphPad棱镜以及假设不平等的方差。被认为是统计意义。结果平均数±标准差。
3所示。结果
3.1。SH-SY5Y细胞
3.1.1。过度的SIRT2保护细胞免受毒素介导的细胞死亡
已报告敌草快和鱼藤酮诱导氧化应激和鱼藤酮诱导帕金森症状在老鼠模型中显示(22]。杀是一个有效的氧化还原循环(23),在进入细胞利用氧气生成可导致细胞膜脂质过氧化作用导致细胞死亡(24]。在杀细胞治疗,过度SIRT2相比显著增加生存能力来控制细胞()。显著提高细胞毒性观察控制细胞coincubated敌草快和AGK2而独自杀(20µM:溴杀和10µM敌草快)。0.5在细胞治疗µ米鱼藤酮,没有显著的影响被超表达或抑制SIRT2 (),但在细胞治疗20µ米鱼藤酮,减少毒性在SIRT2 overexpressing细胞相比,控制细胞和控制细胞AGK2处理()(图1)。
3.1.2。在氧化应激,SIRT2诱发SOD2的表达
SIRT2被证明能增加抗氧化防御机制,脱去乙酰基FOXO3a FOXO3a DNA结合和提升,导致增加SOD2的表达式(25]。为了测试这种可能性,SOD2的水平以杀或鱼藤酮SH-SY5Y细胞治疗。在20μM杀细胞治疗,SOD2水平升高控制(~ 1.5倍,),SIRT2(~ 2倍,),SIRT2 + AGK2细胞(~ 1.6倍;)相比,0.2% PBS治疗控制细胞(图2)。SOD2的水平下降了28%在控制+ AGK2细胞()相比,0.2% PBS控制细胞治疗。在10μM杀细胞治疗,SOD2水平升高控制(~ 1.5倍,),SIRT2(~ 1.7倍,),SIRT2 + AGK2细胞(~ 1.4倍;)相比,0.2% PBS治疗控制细胞(图2)。SOD2的水平下降了12%在控制+ AGK2细胞()相比,0.2% PBS控制细胞治疗。只在20 SOD2的表达进行了测试μ米鱼藤酮治疗细胞,为0.5μ米鱼藤酮细胞没有显示显著差异在细胞组(参见图之间的可行性1)。此外,在低水平的鱼藤酮(0.5µ米)线粒体氧化损伤可能仅限于导致mitochondria-mediated细胞死亡细胞质SIRT2独立的。更高水平的鱼藤酮(20µm)与氧化应激和线粒体抑制导致显著增加损耗的细胞ATP能减少细胞质SIRT2磷酸化导致增加SIRT2激活(7)导致SOD2的感应和其他介质。SOD2的水平升高在控制(~ 1.3倍,),SIRT2(~ 1.6倍,),SIRT2 + AGK2细胞(~ 1.4倍;)相比,0.2% DMSO控制细胞治疗。SOD2的水平下降了17%在控制+ AGK2细胞()相比,0.2% DMSO对控制细胞(图2)。
3.1.3。SIRT2显示最小Colocalisationα-核蛋白
细胞合成压力应对压力的蛋白质和/或通过relocalising蛋白质不同细胞的隔间。SIRT2细胞质蛋白,可以把核取决于细胞周期阶段和细胞应激(2,26]。研究细胞的影响压力SIRT2本地化,SH-SY5Y细胞被杀或处理鱼藤酮诱导的压力和本地化SIRT2决心用免疫细胞化学和显微镜。杀或鱼藤酮治疗,SIRT2局部在细胞核和细胞质中,但目前在细胞核(见附加图)。SIRT2本地化的原子核在毒素诱导氧化应激可以归因于SIRT2所扮演的角色在DNA损伤修复和细胞周期调控在正常情况下,以及在基因毒性压力(27,28)(图3和4)。
(一)
(b)
(一)
(b)
3.1.4。抑制SIRT2增强α-核蛋白聚集形成
PD涉及DA神经元的逐步丧失SN和磅富含的存在α-核蛋白(10,29日]。的α-核蛋白聚集在磅通常因为协会的错误折叠形成的α-核蛋白蛋白质错误折叠蛋白质的水平可以增加几个条件下如氧化应激(30.],抑制蛋白质降解[31日),或线粒体功能障碍32]。SIRT2显示最小colocalisationα-核蛋白表明SIRT2可能没有身体接触α-核蛋白(图3和4)。最小的比例colocalisation可能归因于SIRT2和之间的交互α-核蛋白与α微管蛋白(33,34]。SIRT2的效果α-核蛋白聚集形成决心在毒素和AGK2 SH-SY5Y细胞治疗。在杀细胞治疗,显著增加聚合形成的AGK2治疗控制细胞相比,0.2% PBS治疗控制细胞()。在SIRT2 + AGK2细胞聚集形成高于控制()和SIRT2细胞(),但明显低于控制+ AGK2 (当处理20)细胞μ敌草快。过度的SIRT2抑制α在20 -核蛋白聚集形成μM杀细胞治疗相比,控制细胞(;< 23%)。在鱼藤酮治疗细胞,AGK2治疗控制()和SIRT2 ()细胞显示,所有治疗增加聚合形成SIRT2过度导致减少聚合形成()(图5)。
3.1.5。SIRT2蛋白质在神经退化
额叶皮层的PD情况下,SIRT2.3和SIRT2.2亚型检测但不是亚型1和4。SIRT2水平升高,SIRT2.3 25% ()和SIRT2.2 30% ()。在颞叶皮层,无显著差异在两种亚型的表达之间的SIRT2控制和PD例()。核,没有可观察到的差异SIRT2.3而减少23%水平的表达SIRT2.2在PD但是差异无统计学意义()。免疫印迹分析SIRT2只发现SIRT2.2发现小脑和增长57%相比,PD控制()(图6)。
PDD,水平SIRT2亚型在额叶皮层相比并没有改变控件。颞叶皮层,SIRT2.3的水平降低了23% ()和无意义的减少16%的SIRT2.2水平()。内果皮,亚型的水平无显著变化相比,PDD SIRT2观察控制()。类似于帕金森病,只有SIRT2.2小脑样本中,检测出PDD和无显著差异的水平观察SIRT2 PDD与控制()(图7)。
在下文额叶皮层样品,没有发现显著差异水平的SIRT2亚型相比,控制。在下文患者的颞叶皮层,SIRT2的亚型的水平升高,SIRT2.3 24% ()和SIRT2.2 33% ()。SIRT2.3水平在下文的硬膜显著降低13% (),但在SIRT2.2水平无显著差异。在海马SIRT2.2下文的样本的水平没有显著改变,在下文小脑样本,SIRT2.2显示增长25%的水平(控制(图)相比8)。
在广告额叶皮层样本,观察无显著差异水平的亚型的SIRT2相比控制。同样,没有观察到显著差异的水平SIRT2亚型在颞叶皮层。在海马SIRT2.2样本的水平相比略微降低14%控制但不显著()。增长14%的水平SIRT2.2小脑的广告相比,控制()(图9)。
3.1.6。SIRT2活动神经退化
额叶皮质,测量总SIRT活动没有任何明显的变化之间的疾病组和控制();然而,与广告相比,总SIRT活动减少PD和下文20% ()(PDD)没有任何明显的区别。SIRT2活动是调节在PD (33%;),PDD (28%;),下文(29%;),和广告(31%;控件(相比),)。颞叶皮层,总共没有显著差异的衬衫活动之间的疾病组和控制();然而,广告相比有一个显著减少33%的总PDD的衬衫活动(),不过其他组没有任何明显的变化。SIRT2活动是调节在PD (19%;),PDD (17%;),下文(21%;),和广告(18%;)相比,控制而无显著差异被认为在疾病组(;)(图10)。
3.1.7。在人类大脑细胞SIRT2的位置
的细胞本地化SIRT2决心在颞叶皮层,海马、小脑PD, PDD,下文,广告,和一个年龄匹配的对照组。SIRT2染色是软弱和本地化主要在细胞质和细胞核大锥体神经元的这些团体而在广告,SIRT2在锥体神经元胞浆主要是局部的。染色也明显神经纤维网在所有情况下进行测试。在颞叶皮层,没有观察到明显的差异在PD, PDD,下文,和控制(图11;补充图)。SIRT2没有显示染色模式显示,皮质磅。这些结果表明,疾病没有明显影响条件SIRT2在细胞内的位置。SIRT2的位置在不同的大脑区域是列于表在补充文件和SIRT2其他大脑区域的位置如图补充文件。
4所示。讨论
氧化应激是一种常见的一般机制参与细胞死亡相关的神经退行性疾病(35),与PD的发生和发展中36]。有研究报道,抑制SIRT2减少α-核蛋白介导的毒性在PD模型和SIRT2抑制细胞突变体也被救出计画在HD模型(12,37]。相比之下,本研究的结果表明,降低SIRT2活动增加细胞死亡后氧化应激和增加SIRT2保护SH-SY5Y细胞和在协议与其他研究SIRT2 [14,17]。与其他的衬衫一样,SIRT2河畔+依赖、是一个潜在的氧化还原传感器和研究表明,SIRT2提高细胞生存能力在氧化应激,抑制或降低SIRT2减少细胞内ATP水平,增强了细胞的死亡。SIRT2可以调节氧化应激,脱去乙酰基FOXO3a和增加表达FOXO3a目标,也就是说,SOD2,严重的氧化应激下SIRT2增强proapoptotic蛋白的表达Bim [25]。因此,通过,SIRT2促进细胞周期阻滞,减少ROS通过SOD2的数量(25]。在这项研究中,增强SOD2的表达可能通过后FOXO3a SIRT2过度可能是路线的SIRT2赋予细胞保护(25]。在PC12细胞中,沉默或抑制SIRT2 AGK2导致ATP含量下降和增强细胞死亡通过坏死(14]。相比之下,聂等人表明,抑制SIRT2获救分化PC12细胞H2O2诱导毒性和沉默的SIRT2 H后减少活性氧的水平2O2治疗(38]。这些发现证实了本研究的结果和建议相关upregulation SOD2 SIRT2可以调节细胞生存能力和对抗氧化应激。
细胞压力对象蛋白质各种修改影响稳定,活动,甚至是本地化的蛋白质(39]。在这项研究中观察到,在相对较高的水平的氧化应激(20µ米鱼藤酮,10µ米,或20µM),溴杀SIRT2局部细胞核和细胞质,但明显存在于细胞核。SIRT2没有任何效果的低水平的氧化应激引起的0.5µ米鱼藤酮可能不足以导致ATP的主要损耗,导致激活的SIRT2脱磷酸作用导致SIRT2把原子核(7]。SIRT2航天飞机作为细胞质蛋白质通常是基于细胞周期阶段细胞核和细胞应激(2,26]。氧化应激下,已知的目标SIRT2, FOXO3a,航天飞机核(40),诱发其目标SOD2的表达,可能直接激活SOD2抵消ROS的影响(41]。本研究的结果与先前的研究一致,报告SIRT2本土化压力下的细胞核。我们发现没有感应SOD2的细胞overexpressing SIRT2基底条件下将表明,后氧化应激期间SIRT2转移到细胞核,SIRT2可能与核转录因子如FOXO3a可能导致SOD2等保护蛋白的诱导表达。
给定的角色α在PD -核蛋白聚集,我们发现SIRT2抑制增强聚合形成或溴杀鱼藤酮治疗细胞过度SIRT2减少α-核蛋白聚集形成。这与以前的研究报道,SIRT2抑制救援α-核蛋白介导的毒性(12]。这可能是与A53T突变归因于不同的治疗方案α-核蛋白过度而直接聚集在细胞和飞行模型,在这项研究中,α-核蛋白聚集的形成是由氧化应激诱导的。获得的结果从SH-SY5Y细胞overexpressing SIRT2基底条件下,或从细胞SIRT2抑制基底条件下,表明SIRT2并不促进新创α-核蛋白聚集形成;而SIRT2损害的形成新的或更大α-核蛋白聚集。可行性分析也证实了这一发现,SIRT2抑制增强细胞死亡和SIRT2超表达促进细胞的生存。这些发现表明SIRT2充当prosurvival因素在氧化应激。
老化的大脑显示基因表达水平的变化特别应激反应基因,线粒体基因,基因参与突触功能(42]。在抗氧化防御机制[SIRT2起着至关重要的作用25和DNA损伤修复43)和氧化应激水平升高和DNA损伤是在神经退行性疾病如帕金森病和广告。在这项研究中,SIRT2蛋白质的水平并没有显示出疾病组的主要或一致的更改控制相比,虽然倾向在观察SIRT2整体的水平。麦克斯韦等人表明SIRT2积累在老化的大脑3),这可能解释为什么没有重大变化观察到疾病SIRT2水平组,与年龄相关的变化掩盖疾病相关的变化。虽然蛋白质含量SIRT2基本持平,酶活性对SIRT2显示SIRT2活动在疾病组高于控制但没有观察神经退行性疾病之间的显著差异。目前SH-SY5Y导致氧化应激诱导细胞显示SIRT2超表达促进细胞生存和抑制α-核蛋白聚集形成。有可能升高SIRT2活动神经退行性疾病是一种补偿机制来对抗氧化应激的影响发生由于老化和疾病过程。SIRT1已被证明在不同的神经退行性疾病和神经保护我们发现SIRT1活动显著降低疾病组(未发表的数据)尽管总SIRT活动各组之间没有差别。SIRT1和SIRT2已经观察到分享一些目标包括p53、NF-кB,组蛋白H3,下调后和H4 SIRT1活动它是安全的假设SIRT2活动提升到目标特定蛋白质p53和调节细胞凋亡等,神经炎症和基因组的稳定性。在体外的工作,可能是SIRT2调节以诱导抗氧化蛋白包括SOD2和过氧化氢酶的活性。结合体外和后期人体组织研究可能需要SIRT2对抗氧化应激和高SIRT2活动在人类大脑组织代偿机制。的细胞本地化SIRT2显示在疾病组和控制无显著差异。一般来说,部分显示SIRT2本地化的细胞质也核神经元,这可能与易位SIRT2细胞核在压力之下,确凿的细胞。未来的工作与额外SIRT2抗体需要确定的位置SIRT2连同dual-immunostaining已知的神经退行性疾病的生物标记物。SIRT2的角色应该进一步研究在慢性氧化应激的额外PD的神经元模型。
5。结论
在这项研究中我们发现,在SH-SY5Y细胞,在杀或鱼藤酮诱导氧化应激,SIRT2过度保护细胞免受氧化损伤和减少α-核蛋白聚集形成。同时,由AGK2 SIRT2氧化应激的抑制作用,提高细胞死亡和提升α-核蛋白聚集形成。这些发现表明,SIRT2促进细胞存活并通过海拔SOD2可能提供这种保护。在后期人类大脑组织,SIRT2蛋白表达不同的疾病组没有差异(PD, PDD,下文,广告)和控制但SIRT2较高的酶活性在疾病组相比,控制。基于这些发现从体外死亡的脑组织和研究工作,提升SIRT2在神经退行性疾病可能是一个补偿机制来对抗氧化应激。
缩写
| 广告: | 阿尔茨海默病 |
| 大卫·爱登堡: | 多巴胺 |
| 下文: | 路易体痴呆与 |
| DMSO溶液: | 二甲亚砜 |
| FOXO: | Forkhead盒子子群啊 |
| 高清: | 亨廷顿病 |
| HDAC: | 组蛋白脱乙酰酶 |
| 磅: | 路易小体 |
| NAD: | 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 |
| 南: | 烟酰胺 |
| NF -κB: | 核因子k B |
| : | 超氧化物阴离子 |
| OL: | 少突细胞 |
| PBS: | 磷酸缓冲盐 |
| 帕金森病: | 帕金森病 |
| PDD: | 帕金森病痴呆 |
| 裴: | 表面进行 |
| ROS: | 活性氧 |
| 衬衫: | Sirtuin蛋白 |
| SN: | 黑质 |
| SOD: | 超氧化物歧化酶 |
| TBS / T: | 三羟甲基氨基甲烷缓冲液盐/渐变 |
| 运输安全管理局: | Trichostatin。 |
信息披露
作者的观点是(s)和不一定NHS, NIHR或卫生部。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
研究概念和设计构思了Preeti辛格,彼得·s·汉森和克里斯托弗·m·莫里斯。实验工作的数据收集、分析和解释是由Preeti辛格。Preeti辛格起草了手稿的重要修订彼得·s·汉森和克里斯托弗·m·莫里斯。所有作者阅读和批准最终的手稿。
确认
作者感谢个人和他们的家庭请捐赠他们的组织到纽卡斯尔大脑组织资源。这项研究是由美国国家卫生研究所资助纽卡斯尔生物医学研究单位和生物医学研究中心设在纽卡斯尔医院NHS信托基金会和纽卡斯尔大学。组织为本研究提供的纽卡斯尔大脑组织资源,资助的部分资金来自英国医学研究理事会(批准号G0400074)和大脑痴呆研究阿尔茨海默氏病协会的合资公司和英国阿尔茨海默氏症研究。
补充材料
补充图1:转染效率的SIRT2毒素治疗SH-SY5Y细胞。
补充图2:AGK2治疗及其对表达的影响的α-tubulin毒素治疗SH-SY5Y细胞。
补充图3:SIRT2本地化后氧化应激。
表1:细节的抗体免疫印迹的sirt转染和毒素治疗SH-SY5Y细胞。
表2:抗体用于荧光免疫细胞化学的衬衫的细节转染SH-SY5Y细胞。
补充图4:对重组AGK2 Sirtuins蛋白的活性。
补充图5:化验使用荧光与重组的衬衫的衬衫的衬衫活动衬底p53 (379 - 382), Ac-RHKK amc (Ac)。
补充图6:细胞分布SIRT2海马和小脑的疾病和对照组。
表3:汇总表提供本地化的SIRT2不同大脑区域的PD, PDD,下文,广告和控制组。