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本研究采用细胞培养、TUNEL/DAPI染色、细胞ROS标记、MTS细胞活力和免疫细胞化学分析、RNA干扰、Western blot分析等细胞分子生物学技术和方法;以PC12细胞和小鼠原代神经细胞为实验对象,探究了镉通过诱导线粒体ROS抑制XIAP通路致神经细胞凋亡分子机理。结果如下:1镉诱导ROS抑制XIAP通路导致神经细胞凋亡PC12细胞和小鼠原代神经元用NAC(5 mM)或Embelin(20μM)预处理1h后暴露镉(10和20μM)4 h或24 h。Western blot分析细胞蛋白表达,免疫荧光染色分析XIAP蛋白表达,ROS荧光标记细胞ROS水平,DAPI/TUNEL双染色评估细胞凋亡表现。结果显示:镉以浓度依赖方式诱导ROS并导致神经细胞凋亡,XIAP通路被抑制并且Cleaved-caspase-3和Cleaved-PARP被激活增加;预处理NAC显著降低镉神经毒性,而预处理Embelin则加剧镉的毒性作用。提示:镉诱导ROS抑制XIAP通路导致神经细胞凋亡。2 XIAP在镉诱导ROS依赖的神经细胞凋亡中发挥关键作用感染慢病毒shRNA XIAP、shRNA GFP、EGFP和FLAG-XIAP的PC12细胞用Nutlin-3a(10μM)预处理1 h后暴露镉(10μM)4 h或24 h。Western blot分析细胞蛋白表达,MTS分析细胞活力,ROS荧光标记细胞ROS水平,DAPI染色评估细胞凋亡表现。结果显示:Nutlin-3a通过阻滞MDM2与p53的结合抵抗镉诱导细胞凋亡;下调XIAP显著减少镉诱导细胞ROS与凋亡表现;过表达XIAP也显著抵抗镉诱导细胞ROS与凋亡。提示:XIAP在镉诱导ROS依赖的神经细胞凋亡中发挥关键作用。3镉诱导线粒体ROS抑制XIAP通路致神经细胞凋亡PC12细胞和小鼠原代神经元、或感染shRNA XIAP、shRNA GFP的PC12细胞用Embelin(20μM)和/或Mito-TEMPO(10μM)预处理1 h后暴露镉4 h或24 h。Western blot分析细胞蛋白表达,MTS分析细胞活力,ROS荧光标记细胞ROS水平,DAPI染色评估细胞凋亡表现。结果显示:Mito-TEMPO显著改善镉和/或Embelin诱导的神经细胞XIAP通路失活和凋亡;下调XIAP增强Mito-TEMPO的神经保护作用。提示:镉诱导线粒体ROS抑制XIAP通路致神经细胞凋亡。