TDP-43异常聚集在阿特拉津诱导多巴胺能神经元线粒体功能障碍中的作用

目的 探讨阿特拉津(ATR)诱导TDP-43异常聚集对线粒体功能的影响。方法 以大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(PC12)作为多巴胺(DA)能神经元体外模型,采用不同浓度ATR(0、20、40和80μmol/L)处理细胞24 h, 40μmol/L ATR处理细胞不同时间(0、12、24、36、48、60和72 h),CCK-8法检测细胞增殖活性;蛋白印迹(Western blot)检测细胞TH、DAT、VMAT2、Hsp60、Lonp1、YME1L1、CLPP、MFN1、MFN2、FIS1、OPA1、DRP1和TDP-43的表达水平;免疫荧光法观察细胞线粒体膜电位、线粒体数量、超氧化物阴离子及TDP-43在细胞中的表达和定位。结果 ATR呈剂量和时间依赖性地抑制PC12细胞增殖活性(F=535.5,P<0.001;F=387.1,P<0.001)更多。与对照组相比,ATR染毒组TH、DAT和VMAT2蛋白水平明显降低(F=327.6,P<0.001;F=31.12,P<0.05;F=505.1,P<0.001),线粒体融合蛋白MBYL719细胞培养FN1、MFN2和OPA1蛋白水平明显降低(F=38.53,P<0.001;F=8.781,P<0.05;F=60.01,P<0.001),线粒体分裂蛋白FIS1、DRP1蛋白水平明显升高(F=26.23,P<0.05;F=26.23,P<0.05),Lonp1、TDP-43、Hsp60、YME1L1和CLPP蛋白水平明显升高(F=102.7,P<0.001;F=58.8,P<0.001;F=241.6,P<0.001;F=241.6,P<0.001;F=20.06,P<0.05);TDP-43蛋白异常聚集,并向细胞浆弥散;超氧化物阴离子水平明显升高;线粒体数量及膜电位明显下降(biological implantF=73.371,P<0.001;F=22.65,P<0.001;F=167.7,P<0.001)。结论 在本试验条件下,ATR染毒通过诱导TDP-43蛋白聚集和易位,激活线粒体未折叠蛋白反应,导致DA能神经元线粒体功能障碍。