中国神经再生研究(英文版) ›› 2018, Vol. 13 ›› Issue (11): 1927-1936.doi: 10.4103/1673-5374.239439
Wei-Peng Li1, Ke Ma2, Xiao-Yan Jiang3, Rui Yang2, Pei-Hua Lu2, Bao-Ming Nie2, Yang Lu2
摘要:
神经生长因子主要通过调节RTK-RAS-MEK-ERK通路促进PC12细胞轴突生长。有研究报道传统中药三七中的成分之一炔醇类化合物有与神经生长因子类似的功能,可诱导PC12细胞的轴突生长,但分子机制尚不明确。课题组以往研究发现,炔醇类化合物人参环氧炔醇可升高胞内cAMP水平,并且ERK抑制剂U0126会抑制炔醇诱导的轴突生长,但cAMP下游通路如何激活ERK尚未进行深入研究。为此,实验设计以采用特异性信号通路抑制剂干预关键信号分子,观察人参环氧炔醇、神经生长因子和forskolin诱导PC12细胞轴突生长的分子机制。发现RTK抑制剂SU5416可明显抑制神经生长因子促轴突生长的作用,但不能抑制人参环氧炔醇促PC12细胞轴突生长;腺苷酸环化酶(AC)抑制剂SQ22536和cAMP依赖的蛋白激酶抑制剂RpcAMPS可抑制Forskolin和人参环氧炔醇促轴突生长的作用,ERK抑制剂U0126也可抑制这3种因子的促轴突生长的作用;PKA抑制剂H89可明显抑制Forskolin促轴突生长的作用,但不能抑制人参环氧炔醇促轴突生长的作用。实验进一步通过Western blot检测了3种刺激因子和抑制剂对ERK磷酸化水平的影响,发现神经生长因子通过络氨酸受体通路活化ERK通路从而诱导PC12细胞轴突生长,而人参环氧炔醇和forskolin会升高细胞cAMP水平并被腺苷酸环化酶抑制剂所抑制。PKA抑制剂H89完全抑制forskolin引起的轴突生长和ERK磷酸化,但不能抑制人参环氧炔醇诱导的轴突生长和ERK磷酸化,说明人参环氧炔醇是通过不同的cAMP下游通路促进PC12细胞轴突生长。鉴于Epac1在介导cAMP信号通路中的起重要调节作用,设计了针对Epac1基因的RNA干扰实验,验证了Epac可介导人参环氧炔醇诱导的轴突生长信号通路。上述数据说明,与神经生长因子和forskolin相比,人参环氧炔醇主要通过cAMP-Epac1-Rap1-MEK-ERK-CREB通路发挥促轴突生长的作用,而该作用不依赖PKA。
orcid:0000-0002-8343-0262(Bao-Ming Nie)