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目的:探讨锰对SH-SY5Y细胞线粒体自噬的影响及BNIP3对该过程发生线粒体自噬的调控作用. 方法:①以人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞为体外模型,不同剂量的MnCl2分别处理细胞不同时间,通过CCK-8检测MnCl2对该细胞毒性的影响;采用蛋白免疫印迹检测MnCl2对BNIP3等线粒体自噬相关蛋白表达的影响,并通过激光共聚焦显微镜、透射电镜观察线粒体自噬的发生;②在线粒体自噬抑制剂3-MA的作用下,通过CCK-8、免疫印迹、透射电镜及激光共聚焦显微镜分别检测锰对细胞的毒性作用、线粒体自噬相关蛋白的表达情况及观察线粒体自噬的发生;③用BNIP3siRNA转染SH-SY5Y细胞后,采用CCK-8、蛋白免疫印迹、激光共聚焦显微镜、透射电镜检测锰细胞毒性中BNIP3对线粒体自噬的调控作用,并通过免疫共沉淀探究BNIP3对线粒体自噬调控机制。 结果:①通过CCK-8检测发现,各染锰组细胞的存活率与对照组相比显著减少(P<0.05),呈剂量、时间-效应,蛋白免疫印迹显示:与对照组相比,线粒体自噬相关蛋BNIP3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ在染锰组中表达升高,而线粒体膜蛋白TOMM20表达下降。透射电镜显示:染锰组细胞内的线粒体肿胀、变形、脊消失及空泡化,并存在线粒体自噬结构。而对照组细胞结构相对完整,可见典型的双层膜线粒体,少见自噬体。激光共聚焦显微镜结果显示:在染锰组细胞中,标记线粒体的Mito与溶酶体的Lyso出现较多共定位,而对照组细胞相对较少。采样同样的实验方法发现:②线粒体自噬抑制剂3-MA处理后的染锰细胞抑制线粒体自噬的发生而提高细胞的存活率。③同时发现BNIP3siRNA处理后的细胞可抑制线粒体自噬的发生,并通过免疫共沉淀发现BNIP3可以与LC3相互作用,它们相互作用的程度与BNIP3的表达量呈正相关,并与线粒体自噬密切相关。 结论:锰可诱导SH-SY5Y细胞发生线粒体自噬,该过程引发的过度线粒体自噬引起了细胞死亡。BNIP3对该线粒体自噬的发生有一定调控作用,其可能机制为BNIP3与LC3的结合促进线粒体自噬的发生。该过程与锰中毒性帕金森综合症的发病机理有相关性。