NOX2/NLRP1炎症小体促进HMGB1释放介导酒精所致神经元损伤

• 作 者: 楚广品
• 机 构: 华中科技大学
• 出 处: 华中科技大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 酒精 HMGB1释放 NOX2 NLRP1炎症小体

目的:长期饮酒将导致大脑结构和功能的改变,最终发展成认知障碍和神经退行性疾病,如阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)等。然而,酒精导致神经元损伤的机制尚待阐明。在某些因素刺激下,高迁移率族蛋白B1(HMGB1)在神经元中表达升高并由其释放。而HMGB1一旦释放,将启动炎症反应,参与中枢神经系统的病理过程。为此,本研究拟探讨酒精是否直接诱导HMGB1的表达和释放及其调控机制。方法:培养人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞系及原代大鼠皮质神经元。采用ELISA检测酒精(50 m M)处理下SH-SY5Y细胞和原代大鼠皮质神经元培养液中HMGB1的含量;LDH方法检测酒精处理不同时间点的细胞毒力;原位装载荧光探针DCFH-DA后检测细胞内活性氧含量;用Western Blot检测酒精(50 mM)处理后神经细胞中HMGB1、NOX2组分gp91phox和p47phox以及NLRP1、ASC、cleaved caspase 1蛋白的表达情况。在此基础上,检测ROS抑制剂、NADPH氧化酶抑制剂和caspase-1抑制剂对酒精所致上述部分蛋白表达及HMGB1释放的影响。结果:1.酒精直接诱导神经细胞释放HMGB1:50 mM酒精处理SH-SY5Y细胞和原代培养的皮质神经元,与对照组相比,不同时间点(12,24 h)后HMGB1的表达和释放显著增加,并且LDH检测显示酒精不同时间点处理细胞的细胞毒力差异没有统计学意义。2.酒精引起HMGB1的释放依赖于氧化应激,NOX2介导了神经细胞中HMGB1的释放:酒精处理神经细胞后,ROS产生增加,NOX2组分gp91phox和p47phox蛋白水平显著增加;使用ROS抑制剂(NAC)、NOX抑制剂(Apocynin,Apo)预处理细胞再用酒精处理,显示与酒精处理组相比,NAC、Apo加酒精处理组中HMGB1的释放减少。3.NLRP1炎症小体参与了酒精诱导的HMGB1释放:酒精处理神经细胞后,ASC和cleaved caspase 1蛋白的表达显著增加;使用ROS抑制剂(NAC)、NOX抑制剂(Apocynin,Apo)预处理细胞再用酒精处理,显示cleaved caspase 1蛋白的表达有所降低;使用caspase-1抑制剂(z-YVAD-fmk)抑制caspase-1的活化,HMGB1的释放减少。结论:酒精通过NOX2和炎症小体的活化直接诱导神经细胞释放HMGB1,引起神经细胞损伤。