氟中毒对神经细胞损伤及自噬的影响

摘要

目的 探讨氟中毒对小鼠小胶质细胞株BV2和小鼠来源神经母细胞瘤细胞株N2a及小鼠大脑皮质神经细胞损伤及自噬的影响。方法 8周龄清洁级雄性C57BL/6J野生型小鼠，随机分为对照组(饮水含氟量<0.5 mg/L)、低氟组(饮水含氟量10.0 mg/L)和高氟组(饮水含氟量50.0 mg/L),每组10只喂养12周；BV2及N2a正常培养后分对照组、低氟组(培养基含氟量1.0 mmol/L)和高氟组(培养基含氟量1.5 mmol/L);采用CCK8检测不同浓度氟处理下BV2和N2a细胞增殖活力变化，氟离子选择电极法检测造模小鼠尿、血、骨氟含量变化；蛋白免疫印迹法(Western blot)检测BV2、小鼠大脑皮质中小胶质细胞活化标志物离子钙结合衔接分子1(Iba-1)的表达变化及N2a细胞、BV2细胞和小鼠大脑皮质中自噬相关微管相关蛋白1轻链3(LC3)及自噬受体蛋白P62蛋白(SQSTM1/P62)的表达水平；线粒体动力学及自噬融合分裂相关蛋白线粒体融合蛋白1(Mfn1)、线粒体融合蛋白2(Mfn2)、动力相关蛋白1(Drp1)、张力蛋白同源物诱导的假定激酶1(Pink1)及E3泛素连接酶(Parkin)的表达水平。结果 CCK8结果显示，1.5 mmol/LNaF处理的BV2、N2a细胞增殖活力明显下降(P<0.001,);低氟组小鼠氟斑牙发生率为60%,高氟组小鼠氟斑牙发生率为80%;与对照组比较，染氟组小鼠尿、血、骨氟含量明显上升(P<0.001);蛋白免疫印迹结果显示，与对照组比较，高氟组的小鼠大脑皮质和BV2的小胶质细胞活化标志物Iba-1表达水平显著升高(P<0.001,P<0.01),高氟组的小鼠大脑皮质和BV2及N2a细胞自噬相关蛋白LC3、Parkin、Pink1表达量显著增加(P<0.05)、P62水平显著下降(P<0.01);线粒体融合蛋白Mfn1、Mfn2水平显著增加(P<0.001),分裂蛋白Drp1无明显变化。结论 氟中毒可导致线粒体损伤、破坏线粒体融合分裂平衡并引起细胞自噬，为阐明氟中毒神经系统损伤与细胞自噬之间相互关系提供新思路。

关键词

氟中毒 / 细胞自噬 / 线粒体分裂融合 / 线粒体自噬 / 小胶质细胞 / 小鼠