《HO-1對鉛所致神經細胞凋亡的保護作用及其分子機制研究》是依託華中科技大學，由陳軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：HO-1對鉛所致神經細胞凋亡的保護作用及其分子機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳軍
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目擬採用海馬神經細胞原代培養技術、Quantitative Real-time RT-PCR、western blot方法揭示鉛暴露對海馬神經細胞內HO-1轉錄和表達的劑量和時間效應特徵。通過基因轉染誘導HO-1過表達以研究其對鉛所致SH-SY5Y細胞凋亡(流式細胞術)的保護作用，輔以特異性酶抑制劑抑制HO-1下游基因產物酶活性，研究該保護作用的分子機制。通過siRNA介導HO-1表達沉默是否加重鉛毒效應來反證該保護作用的HO-1依賴性。通過HO-1的誘導劑（CoPP）和抑制劑(ZnPP)誘導SD大鼠體內HO-1水平改變，採用免疫組織化學、原位雜交、原子吸收和流式細胞術等方法研究體內條件下HO-1對鉛致神經系統損傷的保護作用，並驗證體外研究的結果。通過上述研究，可望為HO-1作為對抗鉛神經毒作用的分子干預位點以及深入闡明鉛神經毒作用機制提供科學依據。
結題摘要
鉛是對人類危害最為嚴重的污染物之一，污染來源非常廣泛。流行病學資料表明，慢性低水平的鉛暴露不但影響兒童的智力發育，還影響行為能力和聽覺等多方面的神經系統發育過程，其影響長遠而嚴重。但迄今為止，對於鉛所致包括神經細胞凋亡在內的神經毒性作用的確切機制以及可能的干預位點仍未完全明了。作為Nrf2下游調控蛋白之一的HO-1，在鉛暴露過程中亦可受到其它細胞信號轉導系統的調控，如P38, ERK1/2,和PI3K/AKT信號轉導系統是以ROS依賴性方式介導鉛所致HO-1的轉錄和表達異常，而JNK信號通路可能是以ROS非依賴性方式介導。誘導HO-1在細胞內過表達可明顯減輕鉛所致的神經細胞ROS的產生和細胞凋亡發生，相反地，通過敲降HO-1細胞內表達，鉛所致細胞內ROS產生以及後續發生的細胞凋亡則更為嚴重，從而從正反兩方面證實了HO-1在鉛所致神經毒性中可起到重要的細胞保護作用。並且發現，HO-1的細胞保護作用是通過pre-Caspase 3、Bcl-2以及Bax等凋亡相關蛋白實現。後續動物實驗中發現，經t-BHQ處理後的大鼠海馬和皮層細胞中Nrf2的核轉移明顯增加並至少引發HO-1和NQO1的基因轉錄上升，該過程極可能介導了與此同時觀察到t-BHQ可減輕鉛所致海馬和皮層氧化還原狀態失衡以及細胞凋亡。此外還發現，HO-1的另一種生物激活劑Hemin亦可減輕PbAc導致的細胞死亡，從而從多角度證實了HO-1在鉛神經毒作用中所扮演的重要角色，為鉛中毒的分子干預位點探索提示了明確的方向。同時本研究結果也為鉛神經毒作用機制的深入闡明提供了極有價值的科學依據。
