Ferrostatin-1靶向铁死亡与氧化损伤协同抑制N2a/APP695swe细胞的Aβ生成

摘要

目的 探讨铁死亡抑制剂铁抑素-1（Ferrostatin-1）对APP695瑞士突变所致神经细胞线粒体损伤及铁死亡的影响。方法 采用小鼠神经母细胞瘤细胞株(（mouse neuroblastoma cells, N2a）及稳转APP695瑞士突变的N2a细胞（N2a/APP695swe）为研究对象，分为N2a组、N2a/APP695swe组和N2A/APP695swe+ferrostatin-1组，使用免疫印迹法（Western blot）检测胞内淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein, APP）,酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）检测胞外β淀粉样蛋白1-42(amyloid beta 1-42,Aβ_1-42)水平，探讨阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）特征性病理变化；使用流式细胞术检测胞内亚铁含量、免疫荧光法检测丙二醛（malonaldehyde, MDA）、4-羟基壬烯酸（4-hydroxynonenal, 4-HNE）荧光强度，探讨细胞铁死亡情况；使用流式细胞术检测线粒体膜电位改变、免疫荧光法检测线粒体外膜转位酶20（mitochondrial import receptor subunit TOM20 homolog, TOMM20）计算碎片化线粒体细胞的数量，明确线粒体功能改变。结果 与N2a细胞相比，N2a/APP细胞可见胞内APP和胞外Aβ_1-42水平明显升高（P=0.004 7）;细胞内亚铁含量明显增加，铁脂质过氧化产物4-HNE、MDA荧光强度显著升高（P<0.000 1）;线粒体膜电位超极化（P=0.029 5）,线粒体结构变小圆，并且线粒体数目发生改变（P<0.000 1）;与N2a/APP695swe组比较，Ferrostatin-1处理组胞内APP和胞外Aβ_1-42水平显著下降（P=0.011 4,P=0.041 3）,细胞内亚铁含量显著减少（P=0.024 5）,脂质过氧化产物4HNE、MDA荧光强度显著下降（P=0.000 2,P<0.000 1）,线粒体膜电位恢复（P=0.049 1）,线粒体结构变丝状、带状，并且线粒体数目明显增多（P=0.003 2）。结论 APP695瑞士突变基因可能导致Aβ的产生诱导神经细胞线粒体损伤及铁死亡，Ferrostatin-1可缓解这一过程。

关键词

阿尔茨海默病 / 铁死亡 / 铁抑素-1 / 氧化应激 / 谷胱甘肽过氧化物酶4