薛迪 劉學(xué)偉 汪娜 劉宇超 徐濤 裴芳藝

中圖分類號(hào) R965 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1001-0408（2022）05-0597-06

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2022.05.15

摘 要 目的 研究芥子酸對(duì)β-淀粉樣蛋白42（Aβ42）誘導(dǎo)PC12細(xì)胞損傷的改善作用及機(jī)制。方法 將PC12細(xì)胞分為對(duì)照組、模型組、芥子酸組、激活磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）抑制劑組、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）抑制劑組，各抑制劑組先分別加入LY294002和U0126（均為10 μmol/L）培養(yǎng)1 h;然后除對(duì)照組外，其余4組分別加入2 μmol/L Aβ42處理24 h以復(fù)制阿爾茨海默病細(xì)胞模型;除對(duì)照組及模型組外，其余3組再分別加入100 μmol/L 芥子酸，繼續(xù)培養(yǎng) 24 h。檢測(cè)細(xì)胞存活率并觀察其形態(tài)，檢測(cè)細(xì)胞中Aβ42含量、cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（CREB）mRNA表達(dá)水平以及環(huán)磷酸腺苷（cAMP）、蛋白激酶A（PKA）、CREB、磷酸化CREB（p-CREB）蛋白表達(dá)水平。結(jié)果 經(jīng)芥子酸作用后，PC12細(xì)胞存活率、細(xì)胞中CREB mRNA表達(dá)水平以及cAMP、PKA、p-CREB 蛋白表達(dá)水平均顯著升高（P<0.05），細(xì)胞中Aβ42含量顯著降低（P<0.05），細(xì)胞形態(tài)明顯改善、突觸增多;而經(jīng) PI3K、ERK抑制劑干預(yù)后，PC12細(xì)胞存活率及上述mRNA和蛋白表達(dá)水平均被顯著逆轉(zhuǎn)（P<0.05或P<0.01），細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則、碎片增多，且突觸連接減少。結(jié)論 芥子酸可升高Aβ42誘導(dǎo)損傷的PC12細(xì)胞存活率，改善細(xì)胞形態(tài)，降低細(xì)胞中Aβ42含量，其作用機(jī)制可能與促進(jìn)細(xì)胞中CREB mRNA轉(zhuǎn)錄、激活cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路有關(guān)。

關(guān)鍵詞 芥子酸;cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路;阿爾茨海默病;β-淀粉樣蛋白

Improvement effects of sinapic acid on Aβ42-induced injury of PC12 cells and the mechanism

XUE Di1，LIU Xuewei2，WANG Na3，LIU Yuchao4，XU Tao1，PEI Fangyi4（1. School of Pharmacy， Qiqihar Medical University， Heilongjiang Qiqihar 161006， China; 2. School of Mental Health，Qiqihar Medical University， Heilongjiang Qiqihar 161006， China; 3. School of Basic Medicine， Qiqihar Medical University， Heilongjiang Qiqihar 161006， China; 4. Office of Academic Research， Qiqihar Medical University， Heilongjiang Qiqihar 161006， China）

ABSTRACT? ?OBJECTIVE To study the improvement effects of sinapic acid on Aβ42-induced injury of PC12 cells and the mechanism. METHODS PC12 cells were divided into five groups： control group， model group， sinapic acid group， phosphoinositide- 3-kinase （PI3K） inhibitor group and extracellular signal-regulated kinase （ERK） inhibitor group. Each inhibitor group was added with LY294002 and U0126 （10 μmol/L） for 1 h; except for control group， other four groups were treated with 2 μmol/L Aβ42 for 24 h to replicate the Alzheimer’s disease cell model; except for control group and model group， other three groups were added with 100 μmol/L sinapic acid respectively. After 24 hours of continuous culture， survival rate of PC12 cells was detected and the morphology of PC12 cells was observed. The content of Aβ42， mRNA expression of cAMP response element binding protein （CREB）， protein expression of cyclic adenosine monophosphate （cAMP）， protein kinase A（PKA）， CREB signaling pathway and phosphorylated CREB （p-CREB） were detected. RESULTS After treated with sinapic acid， the survival rate of PC12 cells， mRNA expression of CREB and protein expressions of cAMP， PKA and p-CREB were increased significantly （P<0.05）， while the content of Aβ42 was decreased significantly （P<0.05）; cell morphology was significantly improved and synapses increased. After intervened with PI3K and ERK inhibitors， the survival rate of PC12 cells， above mRNA and protein expressions were reversed significantly （P<0.05 or P<0.01）; cell morphology was irregular， the fragments increased， and the synaptic connections decreased. CONCLUSIONS Sinapic acid can improve the survival rate of PC12 cells injured by Aβ42， improve cell morphology and decrease the content of Aβ42， the mechanism of which may be associated with? promoting the gene transcription of CREB， and activating cAMP/PKA/CREB signaling pathway.

KEYWORDS? ?sinapic acid;cAMP/PKA/CREB signaling pathway; Alzheimer’s disease; β-amyloid protein

阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease，AD）是與年齡高度相關(guān)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，該疾病的癥狀始于輕度的記憶困難，并逐漸發(fā)展為認(rèn)知障礙和日?；顒?dòng)功能障礙，現(xiàn)已成為嚴(yán)重威脅人類生命健康的重大疾病之一[1]。AD的神經(jīng)病理學(xué)特征包括一些異常蛋白的積累，如淀粉樣前體蛋白（amyloid precursor protein）的分裂導(dǎo)致β-淀粉樣蛋白（amyloid β-protein，Aβ）沉積形成老年斑，使得突觸丟失，造成神經(jīng)退行性病變[2-3]，其中Aβ40在AD的發(fā)病機(jī)制具有保護(hù)作用，而Aβ42具有致病作用[4]。因此，抑制Aβ42的神經(jīng)毒性已成為現(xiàn)代AD領(lǐng)域研究熱點(diǎn)，找到能夠抑制Aβ42神經(jīng)毒性的藥物對(duì)有效預(yù)防和治療AD具有重要意義。

芥子酸及其衍生物canolol、芥子堿、丁香醛等對(duì)AD、帕金森病、共濟(jì)失調(diào)、重癥肌無(wú)力等均有一定的治療功效[5]。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，大鼠灌胃中藥遠(yuǎn)志后，在其腦脊液成分中檢測(cè)出芥子酸;灌胃開心散后，在其血液中檢測(cè)出遠(yuǎn)志糖酯類化合物 tenuifoliside A，該化合物與芥子酸存在相似的基本母核，并可以提高大鼠海馬神經(jīng)元的存活率。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，芥子酸對(duì)Aβ1-42誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用，其作用機(jī)制可能與激活磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B/糖原合成激酶3β（phosphoinositide-3-kinase/protein kinase B/glycogen synthase kinase 3β，PI3K/Akt/GSK3β）和腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子/酪氨酸激酶B/細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶（brain-? ? ? derived neurotrophic factor/tyrosine kinase B/extracellular signal-regulated kinase，BDNF/TrkB/ERK）等信號(hào)通路有關(guān)[6-9]。這提示芥子酸在治療神經(jīng)退行性疾病方面具有一定作用。另有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，PI3K/Akt/GSK3β和BDNF/TrkB/ERK信號(hào)通路下游的環(huán)磷酸腺苷/蛋白激酶A/cAMP 反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（cyclic adenosine monophosphate/protein kinase A/cAMP response element binding protein，cAMP/PKA/CREB）信號(hào)通路也是大腦內(nèi)重要的信號(hào)通路之一，對(duì)神經(jīng)元的存活與分化、突觸的形成等均具有重要作用[10]。

在本課題組前期研究的基礎(chǔ)上，本研究以具有神經(jīng)細(xì)胞特性的PC12細(xì)胞作為研究對(duì)象，用Aβ42 誘導(dǎo)該細(xì)胞損傷以制備AD的體外模型，然后研究芥子酸對(duì)Aβ42誘導(dǎo)PC12細(xì)胞損傷的改善作用，并基于cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路探討其作用機(jī)制，以期為芥子酸防治AD提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料

1.1 主要儀器

本研究所用主要儀器有Series 8000型CO2培養(yǎng)箱、QuantStudio 5型熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）儀（美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司），DL-CJ-2NDII型超凈工作臺(tái)（哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司），CKX41-A32PH型倒置顯微鏡（日本Olympus公司），M200 PRO型多功能酶標(biāo)儀（瑞士Tecan公司），5804R型離心機(jī)（德國(guó)Eppendorf公司），S11-6-S型恒溫水浴鍋（上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司），LDZH-200KBS型高壓蒸汽滅菌器（上海申安自動(dòng)化系統(tǒng)工程公司），C1000 Touch 型基因擴(kuò)增儀、165-8001型電泳儀、1703811型電轉(zhuǎn)儀、Gel Doc XR型凝膠成像系統(tǒng)（美國(guó)Bio-Rad公司）。

1.2 主要藥品與試劑

本研究所用主要藥品與試劑有芥子酸對(duì)照品（上海源葉生物科技有限公司，純度≥97%，批號(hào)S30697）;Aβ42（北京博奧森生物技術(shù)有限公司，批號(hào)bs-0107p）;胎牛血清（美國(guó)BI公司，批號(hào)04-007-1A）;RPMI 1640培養(yǎng)基（美國(guó)HyClone公司，批號(hào)SH30809.01）;胰蛋白酶、青鏈霉素混合液（北京索萊寶科技有限公司，批號(hào)分別為TB150、P1400）;LY294002對(duì)照品（純度100%）、U0126對(duì)照品（純度100%）、CCK-8試劑盒（美國(guó)AbMole公司，批號(hào)分別為15447-36-6、109511-58-2、M4839）;大鼠Aβ42酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）試劑盒（上海藍(lán)基生物科技有限公司，批號(hào) E02A0050）;焦碳酸二乙酯（DEPC）、ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒（上海碧云天生物技術(shù)有限公司，批號(hào)分別為ST036、P0018AS）;兔源PKA多克隆抗體（武漢三鷹生物技術(shù)有限公司，批號(hào)24503-1-AP）;兔源cAMP 多克隆抗體（美國(guó)Abcam公司，批號(hào)ab76238）;兔源CREB多克隆抗體、兔源磷酸化CREB（p-CREB）多克隆抗體（美國(guó)CST公司，批號(hào)分別為9197、9198）;鼠源β-肌動(dòng)蛋白（β-actin）單克隆抗體、辣根過(guò)氧化物酶（HRP）標(biāo)記的山羊抗兔免疫球蛋白G（IgG）二抗、HRP標(biāo)記的山羊抗小鼠IgG二抗（北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司，批號(hào)分別為151218、122826、122011）。PCR引物由生工生物工程（上海）有限公司設(shè)計(jì)、合成（具體引物序列及擴(kuò)增產(chǎn)物長(zhǎng)度見表1）。其余試劑為實(shí)驗(yàn)室常用規(guī)格，水為去離子水。

1.3 細(xì)胞

大鼠腎上腺髓質(zhì)嗜鉻細(xì)胞瘤PC12細(xì)胞（高分化）由中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院細(xì)胞資源中心提供。

2 方法

2.1 PC12細(xì)胞的培養(yǎng)

將PC12細(xì)胞置于含10%胎牛血清、100 U/mL青霉素和100 μg/mL鏈霉素的RPMI 1640培養(yǎng)基（以下簡(jiǎn)稱“培養(yǎng)基”）中，于5%CO2、37 ℃、飽和濕度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每2～3 d 換液1次，待細(xì)胞呈單層貼壁狀并進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期時(shí)，用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

2.2 Aβ42溶液的制備

將1 mg Aβ42溶解于221.5 μL去離子水中，制成濃度為1 000 μmol/L的溶液，然后置于37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，以制備Aβ42寡聚體[9]，于-20 ℃保存，備用。

2.3 分組

根據(jù)本課題組前期MTT實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Aβ42誘導(dǎo)PC12細(xì)胞損傷的最適濃度為2 μmol/L，芥子酸的最適給藥濃度為100 μmol/L[8-9]。根據(jù)文獻(xiàn)[11-12]報(bào)道，處理PC12細(xì)胞時(shí)，PI3K抑制劑LY294002和ERK抑制劑U0126的最適給藥濃度為均為10 μmol/L。本研究分組如下：對(duì)照組、模型組（Aβ42 2 μmol/L）、芥子酸組（Aβ42 2 μmol/L+芥子酸100 μmol/L）、PI3K抑制劑組（Aβ42 2 μmol/L+芥子酸100 μmol/L+LY294002 10 μmol/L）、ERK抑制劑組? （Aβ42 2 μmol/L+芥子酸100 μmol/L+U0126 10 μmol/L）。

2.4 PC12細(xì)胞存活率檢測(cè)及形態(tài)觀察

采用CCK-8法進(jìn)行檢測(cè)。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期PC12細(xì)胞，調(diào)整細(xì)胞密度為 1×105 mL-1，接種于 6 孔板中，每孔1.5 mL，按“2.3”項(xiàng)下方法分組，另設(shè)僅加入細(xì)胞培養(yǎng)基的空白組，每組設(shè)置8個(gè)復(fù)孔。培養(yǎng)24 h后，PI3K抑制劑組、ERK抑制劑組先加入LY294002、U0126培養(yǎng)1 h;然后除對(duì)照組外，其余4組分別加入2 μmol/L Aβ42繼續(xù)培養(yǎng)24 h以造模;除對(duì)照組及模型組外，其余3組再分別加入100 μmol/L 芥子酸繼續(xù)培養(yǎng)24 h后，置于倒置顯微鏡下觀察并拍照;隨后加入10 μL CCK-8試劑，繼續(xù)培養(yǎng)4 h，采用酶標(biāo)儀于 450 nm波長(zhǎng)下檢測(cè)各孔吸光度（OD）值，并計(jì)算細(xì)胞存活率[細(xì)胞存活率=（實(shí)驗(yàn)組OD值-空白組OD值）/（對(duì)照組OD值-空白組OD值）×100%]。

2.5 PC12細(xì)胞中Aβ42含量檢測(cè)

采用ELISA法進(jìn)行檢測(cè)。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期PC12細(xì)胞，按“2.4”項(xiàng)下方法分組、造模與給藥，每組設(shè)3個(gè)復(fù)孔。于細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)束后，棄原培養(yǎng)基，以PBS清洗細(xì)胞1遍，用胰酶消化后，加入培養(yǎng)基終止消化，以1 000 r/min離心5 min，收集細(xì)胞;以PBS清洗3遍后，重懸細(xì)胞，采用超聲法裂解細(xì)胞，以5 000 r/min離心15 min，取上清液，按照ELISA試劑盒說(shuō)明書方法操作，測(cè)定PC12細(xì)胞中Aβ42的含量。

2.6 PC12細(xì)胞中CREB mRNA表達(dá)水平檢測(cè)

采用PCR 法進(jìn)行檢測(cè)。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期PC12細(xì)胞，按“2.4”項(xiàng)下方法分組、造模與給藥，每組設(shè)3個(gè)復(fù)孔。于細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)束后，按 RNAiso Plus試劑盒說(shuō)明書方法操作提取各組細(xì)胞的總RNA，逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA模板，再進(jìn)行PCR反應(yīng)。PCR反應(yīng)體系包括cDNA 10 μL、PrimeScriptRT Enzyme Mix I 1 μL、RT Primer Mix 1 μL、5×PrimeScript Buffer 4 μL、RNase Free dH2O 4 μL。PCR反應(yīng)條件為：95 ℃預(yù)變性30 s;95 ℃變性5 s，60 °C退火延伸34 s，共40個(gè)循環(huán)。反應(yīng)結(jié)束后，采用2-ΔΔCt法計(jì)算目的基因的表達(dá)水平（以對(duì)照組為“1”計(jì)算其余組相對(duì)值）。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

2.7 PC12細(xì)胞中cAMP、PKA、CREB、p-CREB 蛋白表達(dá)水平檢測(cè)

采用Western blot法進(jìn)行檢測(cè)。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期PC12細(xì)胞，按“2.4”項(xiàng)下方法分組、造模與給藥，每組設(shè)3個(gè)復(fù)孔。于細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)束后，收集細(xì)胞，提取細(xì)胞總蛋白;采用BCA法測(cè)定總蛋白含量，并制備蛋白樣品。將蛋白樣品加至聚丙烯酰胺凝膠中，以恒壓（電壓110 V）電泳進(jìn)行分離，再以恒壓（電壓75 V，2 h）進(jìn)行轉(zhuǎn)膜，以5%BSA 封閉液封閉 1 h，加入cAMP、PKA、CREB、p-CREB一抗（稀釋度均為1 ∶ 800）及β-actin一抗（稀釋度為1 ∶ 1 000），于4 ℃過(guò)夜;以TBST溶液清洗3次，每次 5 min，加入二抗（稀釋度為1 ∶ 1 000），于 37 ℃條件下反應(yīng) 1 h;以TBST 溶液清洗 3 次，每次 5 min，以 ECL 顯色后，采用凝膠成像系統(tǒng)曝光成像。采用Image Lab 4.0.1 圖像分析軟件進(jìn)行分析，以目的蛋白與內(nèi)參蛋白灰度值的比值表示目的蛋白表達(dá)水平（以對(duì)照組為“1”計(jì)算其余組相對(duì)值）。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

2.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)以x±s表示。多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

3 結(jié)果

3.1 芥子酸對(duì)PC12細(xì)胞存活率及形態(tài)的影響

與對(duì)照組比較，模型組PC12細(xì)胞存活率顯著降低（P<0.05）;與模型組比較，芥子酸組PC12細(xì)胞存活率顯著升高（P<0.05）;與芥子酸組比較，PI3K抑制劑組和ERK抑制劑組PC12細(xì)胞存活率均顯著降低（P<0.05）。結(jié)果見表2。

經(jīng)顯微鏡觀察后發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組細(xì)胞貼壁良好，飽滿且邊緣清晰，可見長(zhǎng)短不一的突觸，細(xì)胞間連接緊密。模型組細(xì)胞數(shù)量較對(duì)照組明顯減少，且細(xì)胞形態(tài)趨于圓形，突觸變短、變少，并伴有大量碎片。芥子酸組細(xì)胞形態(tài)明顯改善，突觸增多，且與對(duì)照組形態(tài)相似。而與芥子酸組比較，PI3K抑制劑組和ERK抑制劑組細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則，碎片增多，且突觸連接減少。結(jié)果見圖1。

3.2 芥子酸對(duì)PC12細(xì)胞中Aβ42含量的影響

與對(duì)照組比較，模型組PC12細(xì)胞中Aβ42含量顯著升高（P<0.05）;與模型組比較，芥子酸組PC12細(xì)胞中Aβ42含量顯著降低（P<0.05）;與芥子酸組比較，PI3K抑制劑組和ERK抑制劑組PC12細(xì)胞中Aβ42含量均顯著升高（P<0.05）。結(jié)果見表3。

3.3 芥子酸對(duì)PC12細(xì)胞中CREB mRNA表達(dá)的影響

與對(duì)照組比較，模型組PC12細(xì)胞中CREB mRNA表達(dá)水平顯著降低（P<0.05）;與模型組比較，芥子酸組PC12細(xì)胞中CREB mRNA表達(dá)水平顯著升高（P<0.05）;與芥子酸組比較，PI3K抑制劑組和ERK抑制劑組PC12細(xì)胞中CREB mRNA表達(dá)水平均顯著降低（P<0.05）。結(jié)果見表4。

3.4 芥子酸對(duì)PC12細(xì)胞中cAMP、PKA、CREB、p-CREB 蛋白表達(dá)的影響

各組PC12細(xì)胞中CREB蛋白表達(dá)水平均無(wú)顯著差異（P>0.05）。與對(duì)照組比較，模型組PC12細(xì)胞中cAMP、PKA、p-CREB 蛋白表達(dá)水平均顯著降低（P<0.05）;與模型組比較，芥子酸組PC12細(xì)胞中cAMP、PKA、p-CREB 蛋白表達(dá)水平均顯著升高（P<0.05）;與芥子酸組比較，PI3K抑制劑組和ERK抑制劑組PC12細(xì)胞中cAMP、PKA、p-CREB蛋白表達(dá)水平均顯著降低（P<0.05或P<0.01）。結(jié)果見表5、圖2。

4 討論

近年研究發(fā)現(xiàn)，芥子酸可改善Aβ42或氰化鉀誘導(dǎo)的小鼠認(rèn)知障礙，抑制CO2或東莨膽堿引起的大鼠認(rèn)知障礙，減輕Aβ42或紅藻氨酸造成的海馬神經(jīng)元損傷[13-15]。細(xì)胞內(nèi)Aβ含量隨著AD患者年齡的增長(zhǎng)而增加，其在體內(nèi)累積可以導(dǎo)致AD患者神經(jīng)元突觸損傷[16]。因此，加速Aβ降解、減少Aβ沉積，已成為防治AD的主要方法之一。

本研究結(jié)果顯示，芥子酸可顯著提高Aβ42誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞存活率，改善細(xì)胞形態(tài);經(jīng) PI3K抑制劑LY294002和ERK抑制劑U0126干預(yù)后，PC12細(xì)胞存活率下降，細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變，細(xì)胞碎片增多，且突觸連接減少。采用ELISA法檢測(cè)PC12細(xì)胞中Aβ42含量發(fā)現(xiàn)，芥子酸可顯著降低PC12細(xì)胞中Aβ42含量;而經(jīng)PI3K抑制劑LY294002和ERK抑制劑U0126干預(yù)后，PC12細(xì)胞中Aβ42含量升高。這表明芥子酸能夠降低PC12細(xì)胞中Aβ42的含量，但當(dāng)PI3K和ERK信號(hào)通路被阻斷后，芥子酸這一降低作用受到抑制。

研究指出，BDNF與TrkB結(jié)合后可介導(dǎo)絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinases，MAPK）/ERK、PI3K/Akt、磷脂酶C等信號(hào)通路，這些信號(hào)通路與神經(jīng)分化及神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)密切相關(guān)，可直接調(diào)控細(xì)胞的增殖與分化，同時(shí)還能促進(jìn)CREB蛋白的磷酸化，在神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病中具有重要作用[10，17]。 cAMP/PKA/CREB 信號(hào)通路是腦內(nèi)重要信號(hào)通路之一，對(duì)長(zhǎng)時(shí)程記憶的形成起到關(guān)鍵作用：cAMP是一種核苷酸衍生物，為細(xì)胞的第二信使，具有促進(jìn)突觸傳遞、記憶形成及神經(jīng)元存活的作用;PKA可參與神經(jīng)遞質(zhì)的合成與釋放，誘導(dǎo)CREB基因轉(zhuǎn)錄和蛋白合成，促進(jìn)神經(jīng)元存活、分化及生長(zhǎng)發(fā)育[18];CREB是PI3K/Akt和MAPK/ERK通路的下游信號(hào)分子，當(dāng)其磷酸化后，可誘導(dǎo)BDNF的產(chǎn)生，激活PI3K/Akt信號(hào)通路，誘導(dǎo)cAMP反應(yīng)序列基因表達(dá)，減少神經(jīng)元調(diào)亡，從而改善AD患者的認(rèn)知障礙[19-20]。另有文獻(xiàn)報(bào)道，ERK的活化可誘導(dǎo)CREB發(fā)生磷酸化，磷酸化后的CREB又進(jìn)一步誘導(dǎo)cAMP反應(yīng)序列基因表達(dá)，從而改善AD患者的認(rèn)知障礙[21-22]。

本研究結(jié)果顯示，模型組PC12細(xì)胞中CREB mRNA 表達(dá)水平顯著低于對(duì)照組，而經(jīng)芥子酸作用后，細(xì)胞中CREB mRNA 表達(dá)水平顯著升高;但是經(jīng)PI3K抑制劑LY294002和ERK抑制劑U0126干預(yù)后，細(xì)胞中CREB mRNA 表達(dá)水平均顯著降低。這表明芥子酸對(duì)PC12細(xì)胞損傷的改善作用與促進(jìn)CREB mRNA轉(zhuǎn)錄有關(guān)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)芥子酸作用后，PC12細(xì)胞中cAMP、PKA、p-CREB蛋白表達(dá)水平均顯著升高;但是經(jīng)PI3K抑制劑LY294002和ERK抑制劑U0126干預(yù)后，細(xì)胞中上述蛋白表達(dá)水平則顯著降低。這表明芥子酸對(duì)PC12細(xì)胞損傷的改善作用與升高cAMP、PKA蛋白的表達(dá)水平，促進(jìn)CREB蛋白的磷酸化有關(guān)。

綜上所述，芥子酸可升高Aβ42誘導(dǎo)損傷的PC12細(xì)胞存活率，改善細(xì)胞形態(tài)，降低細(xì)胞中Aβ42含量，其作用機(jī)制可能與促進(jìn)細(xì)胞中CREB mRNA轉(zhuǎn)錄、激活cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路有關(guān)。

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