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目的：我们前期的研究表明，体循环中高表达的内源性促炎性肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor alpha，TNF-α）在阴茎组织中可诱导氧化应激（Oxidative stress），促进活性氧簇（ reactive oxygen species，ROS）生成，在外周组织参与了糖尿病性勃起功能障碍（erectile dysfunction，ED）的发病机制；同时我们还发现，TNF-α及其受体在雄性糖尿病大鼠下丘脑室旁核区域的表达显著上调，但目前尚无TNF-α在中枢内调控糖尿病雄性性功能障碍发病机制的相关报道。本离体实验的研究目的在于：1）证明TNF-α可诱导NG108-15细胞（小鼠神经母细胞瘤细胞×大鼠神经胶质瘤细胞之融合细胞）氧化应激，描述ROS生成的变化特征；2）明确TNF-α诱导NG108细胞ROS生成的细胞内来源与途径，着重探讨NADPH氧化酶在TNF-α诱导的ROS生成过程中相关亚基的表达变化；3）研究TNF-α诱导的氧化应激对NG108-15细胞神经性一氧化氮合酶（neuronal nitric oxide synthase，nNOS）表达的影响，从而提示TNF-α在中枢水平参与糖尿病男性性功能障碍发生发展的可能机制。 材料和方法：在体外选用分化NG108-15细胞，以不暴露TNF-α组为阴性对照组（NC），以Rosup（50μg/mL）或TNF-α（100pg/mL）处理12h为阳性对照组（PC），以不同浓度（1，10，100，1000pg/mL）TNF-α暴露处理不同时间（2，6，12，24h）为实验组，采用DCFH-DA染色流式细胞术检测细胞内ROS变化情况；应用强效抗氧化剂NAC不同浓度（6，60，600，6000，60000μM）预处理细胞后，再以100pg/mL的TNF-α刺激12h以诱导氧化应激，流式细胞术检测细胞内 ROS变化情况；应用NADPH氧化酶特异性抑制剂APO、DPI，线粒体特异性抑制剂ROT、MITO预处理细胞后，再以100pg/mL的TNF-α刺激12h以诱导氧化应激，流式细胞术检测细胞内ROS变化情况；应用qPCR技术分析（10，100，1000pg/mL）TNF-α刺激前后细胞内 NADPH氧化酶家族及其亚组分的基因表达水平变化；应用Western blot方法检测NOX2及其亚组分p47phox和Rac-1的表达；应用Western blot检测不同浓度（1，10，100，1000pg/mL）TNF-α处理对NG108-15细胞nNOS的表达的影响以及100pg/mL TNF-α联合APO、DPI处理后细胞nNOS的表达变化。 实验结果： 1. TNF-α处理NG108-15细胞，与阴性对照组相比，流式细胞术结果显示实验组ROS水平显著升高（p<0.05），且随着TNF-α处理时间和浓度的增加，实验组ROS荧光强度呈依赖性增强。 2.以NAC预孵育的实验组，与阳性对照组相比，流式细胞术结果显示实验组ROS生成显著减少（p<0.05），且随着NAC处理浓度的增加，实验组ROS荧光强度呈依赖性减弱。 3.以线粒体电子传递链抑制剂ROT、线粒体活性氧清除剂Mito-TEMPO预孵育的实验组，与阳性对照组相比，流式细胞术结果显示ROS荧光强度没有差异（p>0.05）；以NADPH氧化酶特异性抑制剂DPI、APO预孵育的实验组，与阳性对照组相比，ROS荧光强度显著降低（p<0.05），而与阴性对照组无明显差异（p>0.05）。 4.NG108-15细胞不表达NOX1，NOX4和p40phox，主要表达NOX2，NOX3和亚组分p22phox、p47phox、p67phox和Rac-1。而经TNF-α（10，100，1000pg/mL）刺激后，表达谱不发生变化，但是亚基基因转录水平发生改变。其中NOX2、NOX3、p47phox和Rac-1无显著改变（p>0.05），在一定的浓度范围内，p22phox、p67phox随着TNF-α处理浓度的升高其mRNA表达水平都有不同程度的上调（p<0.05)。 5.TNF-α处理NG108-15细胞，与阴性对照组相比，随着TNF-α浓度的升高，细胞内gp91phox，p47phox，Rac-1蛋白的表达呈剂量依赖性升高（p<0.05）。 6.TNF-α处理NG108-15细胞，与阴性对照组相比，1pg/mL的TNF-α对细胞内nNOS的生成无显著影响（p>0.05），但随着TNF-α处理浓度的持续升高，nNOS蛋白的表达水平呈剂量依赖性降低（p<0.05）；而以NADPH氧化酶特异性抑制剂DPI、APO预孵育的细胞，与阳性对照组相比nNOS蛋白表达显著降低（p<0.05），与阴性对照组无明显差异（p>0.05）。 结论:TNF-α可显著促进NG108-15细胞内ROS生成增加，提高胞内氧化应激水平；ROS生成增加主要来源于胞内NADPH氧化酶途径；TNF-α主要通过上调NOX2及相关亚基的表达提升细胞氧化应激水平；TNF-α可以显著降低NG108-15细胞nNOS蛋白的表达，而NADPH氧化酶特异性抑制剂APO、DPI可以抑制上述效应。以上结果提示，TNF-α可能通过诱导神经细胞氧化应激水平升高并影响细胞内nNOS合成从而从中枢水平参与糖尿病性男性勃起功能和性行为的调控。