低浓度锂保护神经细胞的慢性影响：应激蛋白和神经生物基因下的效应

doi:10.4103/1673-5374.131578

摘要/Abstract

摘要：

实验将SH-SY5Y神经细胞暴露于0.5 mmol/L碳酸锂25-50 周。为了研究锂神经保护作用的分子机制，分析SH-SY5Y细胞中一些神经生物相关基因和翻译后修饰蛋白表达的变化。cDNA微阵列技术检测到丙酮酸激酶、钙调蛋白基因表达明显下调。酪蛋白激酶2、酪氨酸/苏氨酸性磷酸酶7和多巴胺-β-羟化酶基因表达明显上调。此外，免疫印迹检测到应激蛋白葡萄糖调节蛋白94的高度磷酸化同型体和热休克蛋白27磷酸化四聚体过表达。结果支持锂的神经保护作用与一些神经生物相关基因和翻译后修饰蛋白表达变化密切相关。

关键词: 神经再生, 锂, 神经保护, 激酶, 磷酸化, 应激蛋白, SH-SY5Y细胞, 基因表达, 作用机制

Abstract:

To investigate the molecular mechanism underlying the neuroprotective effect of lithium on cells, in this study, we exposed SH-SY5Y cells to 0.5 mmol/L lithium carbonate (Li2CO2) for 25–50 weeks and then detected the expression levels of some neurobiology related genes and post-translational modifications of stress proteins in SH-SY5Y cells. cDNA arrays showed that pyruvate kinase 2 (PKM2) and calmodulin 3 (CaM 3) expression levels were significantly down-regulated, phosphatase protein PP2A expression was lightly down-regulated, and casein kinase II (CK2), threonine/tyrosine phosphatase 7 (PYST2), and dopamine beta-hydroxylase (DBH) expression levels were significantly up-regulated. Besides, western blot analysis of stress proteins (HSP27, HSP70, GRP78 and GRP94) showed an over-expression of two proteins: a 105 kDa protein which is a hyper-phosphorylated isoform of GRP94, and a 108 kDa protein which is a phosphorylated tetramer of HSP27. These results suggest that the neuroprotective effects of lithium are likely related to gene expressions and post-translational modifications of proteins cited above.

Key words: lithium, neuroprotection, kinase, phosphatase, stress proteins, SH-SY5Y cells, gene expression, mechanism of action

. 低浓度锂保护神经细胞的慢性影响：应激蛋白和神经生物基因下的效应[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2014, 9(7): 735-740.

Riadh Nciri, Ezzeddine Bourogaa, Samira Jbahi, Mohamed Salah Allagui, Abdelfattah Elfeki, Christian Vincent, Françoise Croute. Chronic neuroprotective effects of low concentration lithium on SH-SY5Y cells: possible involvement of stress proteins and gene expression[J]. Neural Regeneration Research, 2014, 9(7): 735-740.

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文章快阅

Lithium, as a neuroprotective agent, benefits for neuronal survival. Recent cDNA array studies have demonstrated that mood stabilizer lithium exhibits neuroprotective effects through multiple targets. Dr. Riadh Nciri and his team, Purpan Medicine Faculty, Paul Sabatier University, France, exposed SH-SY5Y cells to 0.5 mmol/L lithium carbonate for 25-50 weeks and then detected the expression levels of some neurobiology related genes and post-translational modifications of stress proteins in SH-SY5Y cells. cDNA arrays showed that pyruvate kinase 2 (PKM2) and calmodulin 3 expression levels were significantly down-regulated, phosphatase protein PP2A expression was lightly down-regulated, and casein kinase II, threonine/tyrosine phosphatase 7, and dopamine beta-hydroxylase expression levels were significantly up-regulated. Besides, western blot analysis of stress proteins (HSP27, HSP70, GRP78 and GRP94) showed an over-expression of two proteins: a 105 kDa protein which is a hyper-phosphorylated isoform of GRP94, and a 108 kDa protein which is a phosphorylated tetramer of HSP27. These results suggest that the neuroprotective effects of lithium are likely related to gene expressions and post-translational modification of proteins cited above. This paper was published in Neural Regeneration Research (Vol. 9, No. 7, 2014).

Article: "Chronic neuroprotective effects of low concentration lithium on SH-SY5Y cells: possible involvement of stress proteins and gene expression" by Riadh Nciri1, 2, Ezzeddine Bourogaa2, Samira Jbahi2, Mohamed Salah Allagui1, 2, Abdelfattah Elfeki2, Christian Vincent1, Françoise Croute1 (1 Cellular Biology Laboratory, Purpan Medicine Faculty, Paul Sabatier University, Toulouse, France; 2 Ecophysiology Laboratory, Sciences Faculty of Sfax, Tunisia, France)

Nciri R, Bourogaa E, Jbahi S, Allagui MS, Elfeki A,Vincent C, Croute F. Chronic neuroprotective effects of low concentration lithium on SH-SY5Y cells: possible involvement of stress proteins and gene expression. Neural Regen Res. 2014;9(7):735-740.

Contact: Meng Zhao
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Neural Regeneration Research
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延伸阅读

锂作一种神经保护剂对神经元的存活有支持作用。近年的微阵列技术研究显示，情绪稳定剂锂通过多个作用靶点可发挥神经保护作用。法国保罗萨巴蒂埃图卢兹第三大学普尔潘医学院的Riadh Nciri博士所在研究团队将SH-SY5Y神经细胞暴露于0.5 mmol/L碳酸锂25-50 周，以期观察情绪稳定剂锂盐所发挥的神经保护作用过程中，应激蛋白和细胞代谢、信号通路基因表达的变化。cDNA微阵列技术检测到丙酮酸激酶、钙调蛋白基因表达明显下调。酪蛋白激酶2、酪氨酸/苏氨酸性磷酸酶7和多巴胺-β-羟化酶基因表达明显上调。此外，免疫印迹检测到应激蛋白葡萄糖调节蛋白94的高度磷酸化同型体和热休克蛋白27磷酸化四聚体过表达。研究结果表明，锂的神经保护作用与一些神经生物相关基因和翻译后修饰蛋白表达变化密切相关。文章发表在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2014年4月第7期。

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