Cdk5及p35在NGF撤退诱导的已分化PC12细胞凋亡中的作用研究

目的:探讨Cdk5及p35在神经生长因子(NGF)撤退诱导的PC12细胞凋亡中的作用机制.方法:建立NGF撤退诱导的已分化PC12细胞凋亡模型,Western blotting检测Cdk5及p35在凋亡过程中表达变化情况,利用Cdk5特异性抑制剂Roscovitine预处理已分化PC12细胞,检测其对NGF撤退诱导的凋亡作用影响,向已分化PC12细胞转染真核表达质粒pCMV-p35-IRES-Cdk5,检测过表达CdkS/p35对PC12细胞凋亡的影响.结果:NGF撤退36h会引起已分化PC12细胞出现典型的DNA Ladder凋亡特征,MTT检测结果也显示,NGF撤退对PC12细胞的损伤呈时间依赖性;Roscovitine预处理已分化PC12细胞可以抑制NGF撤退诱导的细胞凋亡率,但不影响Cdk5/p35蛋白表达水平;向已分化PC12细胞中转染真核表达质粒后,能检测到Cdk5/p35蛋白的过表达,并引起PC12细胞出现凋亡样改变.结论:Cdk5及p35的活化与NGF撤退诱导的已分化PC12细胞凋亡过程密切相关,抑制Cdk5的活化有抑制细胞凋亡保护神经元的作用.     

NGF诱导PC12细胞神经元样细胞分化

目的:建立PC12细胞的神经元样细胞分化模型,并探讨ERK蛋白在PC12细胞神经元样细胞分化中的可能机制.方法:以10、20、50 g/L的NGF(NGF溶于PBS,培养基中PBS的终浓度不超过2%)培养PC12细胞,应用倒置相差显微镜、显微镜测微尺及流式细胞仪鉴定PC12细胞的分化,以确定NGF使用剂量.运用免疫印迹检测不同浓度、不同作用时间时ERK蛋白在PC12细胞中的表达,并进行统计学分析.结果:随NGF剂量的升高,PC12细胞的体积、最长突起长度和突起数目均会增大或增多。统计学分析证明50 g/L的NFG作用48 h足以诱导PC12细胞的交感神经样改变。尽管ERK总蛋白水平在NFG作用前后无明显改变,但在NFG作用5 min后磷酸化的ERK蛋白水平即显著升高,达到峰值,并持续约1 h.50 g/L的NFG作用于PC12细胞48 h可使细胞发生明显的G1期阻滞.结论:PC12细胞可在NGF作用下出现交感神经样改变,并且细胞的分化程度依赖于NGF的使用剂量和作用时间.在NGF诱导的PC12细胞神经元样分化中ERK蛋白的磷酸化对NGF呈现剂量和时间依赖性,提示ERK蛋白在分化的早期发挥重要作用.     

Rho激酶抑制剂诱导PC12和PC12Adh细胞突起生长的差异比较

 PC12细胞是研究神经分化最常用的细胞之一.在rho激酶(ROCK)抑制剂的作用下,PC12细胞能够长出神经样突起.最近,美国菌种保存中心(ATCC)同时提供PC12细胞和PC12 Adh细胞.研究的主要目的是观察ROCK抑制剂诱导这2种细胞长突起是否存在差异.PC12细胞和PC12Adh细胞按照ATCC方法进行培养,用神经生长因子(NGF,1000ng/mL)或ROCK抑制剂(33μmol/L Y27632,33μmol/L法舒地尔)处理细胞1~4d.结果发现NGF能够诱导这2种细胞生长突起,而ROCK抑制剂只诱导PC12Adh细胞长突起,对PC12细胞不明显.因此,ROCK抑制剂诱导这2种细胞突起生长存在明显差异,PC12Adh细胞更适合用于ROCK抑制剂的神经诱导分化实验.     

酒精对PC12细胞凋亡及中性神经鞘磷脂酶表达及活性的影响

采用不同浓度酒精处理PC12细胞,观察酒精诱导细胞凋亡作用及凋亡过程中中性神经鞘磷脂酶(neutral sphingomyelinase,N-S Mase)活性及mRNA表达量的改变.结果显示,当酒精浓度达50 mmol/L以上时,作用24 h后,去血清培养的PC12细胞表现出较强的细胞增殖抑制作用(P0.05)并呈浓度依赖性.Hoechst 33258荧光染色结果显示处理组凋亡细胞增多,表现染色质凝集、细胞核变小、核碎裂成碎片等典型细胞凋亡特征性变化.琼脂糖凝胶电泳显示酒精处理组有不同程度的DNA断裂,呈凋亡细胞典型的梯状DNA.RT-PCR结果显示,不同浓度酒精作用PC12细胞2 h后N-S Mase表达升高.荧光分光光度法检测N-SMase的活性,显示酒精作用PC12细胞2h后酶活性升高,与去血清对照组相比差异显著(P0.05).上述结果表明,酒精可导致PC12细胞凋亡并伴有N-SMase mRNA表达量增高,酶活性增强,说明酒精诱导PC12细胞凋亡与鞘磷脂循环有关.     

酒精对PC12细胞凋亡的诱导作用

采用不同浓度酒精处理PC12细胞,观察酒精诱导细胞凋亡作用及其与线粒体凋亡途径的关系.结果显示,采用50、100、200、400和800mmol/L浓度的酒精处理去血清培养的PC12细胞24h后,细胞存活率分别是单纯去血清培养细胞存活率的85.66%、74.28%、62.47%、54.14%和50.35%,呈浓度依赖性,与对照组比较差异显著(P0.05).Hoechst 33342/PI染色法观察到典型凋亡现象,如核型固缩、染色质凝集等.DNA琼脂糖凝胶电泳可见100~400mmol/L浓度酒精处理组呈现凋亡细胞典型梯状DNA.酒精能使PC12细胞线粒体膜电位下降并呈浓度依赖性.酒精致PC12细胞凋亡过程中,凋亡关键蛋白Caspase-3、Caspase-9表达量升高.上述结果表明,酒精能够诱导PC12细胞凋亡,诱导作用随浓度升高而增强且酒精诱导PC12细胞凋亡与线粒体凋亡途径有关.     

菟丝子提取物对PC12细胞中GAP-43表达影响

以常用的PC12细胞株为实验模型,分析了菟丝子提取物作用后PC12细胞突触延伸情况;同时结合免疫细胞化学和Western blot方法考察了其对神经细胞突触可塑性信号分子GAP-43表达的影响．研究结果表明,以黄酮甙为主要成分的菟丝子提取物不仅能诱导PC12细胞分化、突触延伸,而且还能促进GAP-43的表达．     

雌激素对H_2O_2诱导PC12细胞氧化应激的保护作用研究

为了探讨雌激素对H2O2诱导PC12细胞氧化损伤的影响及其可能机制.用H2O2处理PC12细胞建立氧化应激模型,并加入雌激素预处理作为保护.MTT法检测细胞活力,利用荧光探针对细胞内ROS进行荧光染色检测荧光强度,Hoechst/PI荧光染色,分析细胞凋亡情况,Western blotting检测MAPK(Mitogen-Activated Protein Kinase)的磷酸化水平.结果显示:H2O2作用于PC12细胞后显著降低细胞活力,10-8～10-6mol/L的雌激素预处理后均能部分阻断H2O2对细胞活力的影响.H2O2能显著增强PC12细胞的ROS荧光强度,雌激素可明显减少H2O2处理后PC12细胞内的ROS含量.H2O2激活MAPK,而雌激素抑制了p38的磷酸化,增加了ERK的磷酸化.以上结果表明,雌激素可以拮抗H2O2诱导的氧化应激,抑制p38的磷酸化,增强ERK的磷酸化可能是其发挥保护作用的机制之一.     

人成骨样细胞SaOS-2向成骨分化过程中GNAS1基因的表达变化

目的:对成骨分化过程中GNAS1基因的表达进行研究.方法:对人成骨样细胞Sa OS-2进行成骨定向分化,采用茜素红染色、实时定量PCR和免疫印迹检测成骨分化效果和分化过程中GNAS1的表达变化.结果:实时定量PCR结果显示,RUNX2基因在成骨分化第3天表达最高,之后呈下降趋势,而实时定量PCR和免疫印迹均检测到GNAS1基因在成骨分化第3天表达最低,之后呈升高趋势.结论:GNAS1基因在成骨分化过程中表达存在差异,提示对成骨细胞分化具有调控作用.     

镉致PC12细胞的神经毒性

镉是环境中常见的重金属,为了研究镉暴露可能会对神经系统造成的损伤,文章以PC12细胞为模型,观察不同浓度氯化镉暴露对PC12细胞的损伤。实验用0.1、0.5、2.5μmol/L镉处理PC12细胞24 h, MTT比色法检测细胞存活率,并检测0.1、0.5μmol/L镉处理后PC12细胞分化和活性氧变化。MTT结果显示,0.5μmol/L的镉处理显著降低了PC12细胞的存活率,镉暴露对PC12细胞存活率的降低呈剂量依赖性;细胞分化实验结果表明,镉暴露后细胞突起总长度、一级分支和二级分支数目显著降低,且镉对神经发生的抑制作用呈剂量依赖性;细胞内活性氧检测实验表明,镉暴露后细胞内的活性氧簇(reactive oxygen species, ROS)荧光信号显著增加。上述结果表明,镉可能是通过增加细胞内ROS影响细胞的存活率和分化,进而引起神经毒性。     

脑内移植NGF诱导的PC-12细胞治疗大鼠帕金森病的研究

实验利用SD大鼠复制6-羟多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)完全损伤型帕金森动物模型,将神经生长因子(nerve growth factor,NGF)处理后的肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(plleoclxromocytoma cells,PC-12)移植人模型大鼠纹状体内,观察模型动物行为改善和移植PC-12细胞的存活情况.经行为学检测,6-OHDA动物模型复制成功率达55.1%.免疫组织化学、蛋白印迹检测结果显示模型动物黑质多巴胺能神经元数目减少,黑质酪氨酸羟化酶含量降低证明模型动物稳定、可靠.PC-12细胞经NGF(50 μg/L)连续诱导7 d,细胞逐渐平展、细胞膜变皱褶等神经元形态学特征出现后,于纹状体内行细胞移植术,经阿普吗啡(apomorphine,APO)诱导旋转行为有明显改善,蛋白印迹检测也发现移植侧具有显著的酪氨酸羟化酶免疫阳性信号.因此,NGF诱导后的PC-12细胞可以作为治疗帕金森的一种细胞供体.     

全反式维甲酸对小鼠胚胎不同阶段神经干细胞诱导作用研究

目的:探讨全反式维甲酸对小鼠胚胎不同阶段神经干细胞(NSCs)的诱导分化情况.方法:分离孕12.5d及15.5d的胚胎小鼠脑皮质.取第3代NSCs,用含1μmol·L-1的全反式维甲酸在体外诱导小鼠胚胎不同阶段的NSCs.诱导5d后,通过神经元微管相关蛋白2(MAP2)免疫荧光染色和Westernblots检测NSCs分化为神经元的比例.结果:与对照组相比,全反式维甲酸可明显提高神经元分化的比例.E12.5干细胞和E15.5胚胎干细胞分化为神经元的比例分别为30%±1.47%和16.21%±1.36%.结论全反式维甲酸具有显著的促神经干细胞分化成神经元的效应,并对胚胎不同阶段神经干细胞的诱导作用有所不同.     

JAK-STAT/survivin通路对过氧化氢预处理诱导的适应性细胞保护作用的影响

为了探讨H_2O_2预处理对存活素(survivin)表达的影响及JAK-STAT/survivin通路在H_2O_2预处理的适应性细胞保护中的作用,用PC12细胞建立H_2O_2预处理对抗H_2O_2诱导细胞凋亡的实验模型,应用甲氮甲哇蓝(MTT)法检测细胞存活率,碘化丙啶(PI)染色流式细胞术检测细胞凋亡率,Hoechst染色检测细胞凋亡的形态学改变,免疫印迹法(Western blot)测定survivin表达水平.结果显示:用100μmol/L H_2O_2预处理PC12细胞90min可明显地抑制300μmol/L H_2O_2作用12 h后引起的细胞毒性和细胞凋亡,并可以显著地促进PC12细胞survivin的表达;JAK_2抑制剂AG-490不仅可以抑制survivin的表达.而且能拮抗H_2O_2预处理的适应性细胞保护作用.研究表明,survivin是JAK-STAT通路的靶基因,JAK-STAT/survivin通路在H_2O_2预处理诱导的适应性细胞保护机制中起着重要的作用.     

Effect of nerve regeneration factor on differentiation of PC12 cells and its signaling pathway

The effects of nerve regeneration factor (NRF) on neuronal differentiation of PC12 cells and its signaling pathway are investigated by morphological observation and immunofluorescent cytochemical method, and the activity of ERK1/2 in NRF-treated PC12 cells in absence of serum is also studied by immuno-coprecipitation and Western blot analysis. The MEK1/2-specific inhibitor U0126, the broad-spectrum protein kinase C (PKC) inhibitor G?6983 and tyrosine protein kinase (TPK) inhibitor genistein were used to determine the roles of the activation of ERK1/2 by NRF and the involvement of certain kinds of PKC or TPK receptor in this activation process. The results show that U0126 and G?6983 inhibit the activation of ERK1/2 by NRF to different extents, while genistein has no effect on it, demonstrating that NRF remarkably induces neuronal differentiation of PC12 cells through activating ERK1/2 in a dose-dependent and time-dependent manner.     

神经毒素MPP+诱发PC12细胞凋亡的实验研究

采用细胞体外培养、噻唑蓝(MTT)比色法、荧光染色技术、透射电镜、流式细胞技术结合的方法,研究了神经毒素MPP 对PC12细胞增殖和凋亡的影响,为进一步研究药物的神经保护作用提供实验模型.结果表明,MPP 对PC12细胞的诱导凋亡作用呈时间和剂量相关性.0.20mM的MPP 作用于PC12细胞48h后,细胞的存活率降低为60%,细胞核发生凝集和断裂,超微结构发生了一系列的变化,呈现出明显的凋亡特征.流式细胞技术的Annexin v-FTTC和PI双染法显示,活细胞占20.2%,晚期凋亡/坏死细胞占51%,早期凋亡细胞占6.75%.提示,MPP 能够诱导PC12细胞凋亡,是研究神经保护作用药物很好的体外实验模型.     

Patterning the neuronal cells via inkjet printing of self-assembled peptides on silk scaffolds

The patterning of neuronal cells and guiding neurite growth are important for neuron tissue engineering and cell-based biosensors. In this paper, inkjet printing has been employed to pattern self-assembled I₃QGK peptide nanofibers on silk substrates for guiding the growth of neuron-like PC12 cells. Atomic force microscopy (AFM) confirmed the dynamic self-assembly of I₃QGK into nanofiber structures. The printed self-assembled peptide strongly adheres to regenerated silk fibroin (RSF) substrates through charge-charge interactions. It was observed that in the absence of I₃QGK, PC12 cells exhibited poor attachment to RSF films, while for RSF surfaces coated or printed with peptide nanofibers, cellular attachment was significantly improved in terms of both cell density and morphology. AFM results revealed that peptide nanofibers can promote the generation of axons and terminal buttons of PC12 cells, indicating that I₃QGK nanofibers not only promote cellular attachment but also facilitate differentiation into neuronal phenotypes. Inkjet printing allows complex patterning of peptide nanofibers onto RSF substrates, which enabled us to engineer cell alignment and provide an opportunity to direct axonal development in vitro. The live/dead assay showed that printed I₃QGK patterns exhibit no cytotoxicity to PC12 cells demonstrating potential for future nerve tissue engineering applications.