ATP7A和ATP7B在细胞内铜离子排出过程中2022-12-20 09:00:45
在本研究中，为探讨氧化应激在Pb2+神经毒性中的作用，通过使用C17.2神经干细胞株建立Pb2+暴露模型，证实了0~20 µmol/L的Pb2+暴露可诱导细胞活力显著降低，同时伴随ROS和MDA水平呈剂量依赖性地增高，提示即使在较低剂量的Pb2+暴露下，也可引起NSC发生显著的氧化应激。研究发现NSC氧化损伤会造成细胞增殖的抑制，提示Pb2+暴露后细胞ROS的增加和脂质过氧化损伤可能是损害细胞活力、抑制细胞增殖的重要原因。SOD1属于细胞抗氧化系统，是维持细胞内氧化和抗氧化平衡的重要因素。SOD1的主要功能是通过转变超氧阴离自由基为过氧化氢等氧化分子，保护细胞结构及其功能完整。本研究发现Pb2+暴露在促进NSC ROS水平增加的同时，SOD1的活性也出现显著的增高。在氧化应激的过程中，细胞内抗氧化酶系酶的活力可在短时间内呈代偿性升高，以维持正常的氧化还原平衡。所以，Pb2+暴露后SOD1活性的增高可能是C17.2细胞对于氧化应激的一种代偿性反应，对于保护细胞可能具有积极意义。铜是人体必需的微量元素，广泛参与包括大脑发育在内的机体生长发育过程。在大脑中，NSC由于其较高的增殖和分化能力，与其他类型神经细胞相比，铜代谢尤其活跃，细胞内的铜水平也显著高于其他类型神经细胞。但是如果铜元素水平增高过多，则会抑制NSC的增殖，表现出典型的双向作用。脑组织中高水平的铜元素抑制NSC增殖的机制缺乏相关的报道，但是，细胞中过多的游离态Cu2+可通过Haber-Weiss循环及类Fenton反应，诱导细胞产生氧化应激，引起细胞损伤甚至死亡的发生。所以，细胞内的铜蓄积可能在Pb2+暴露所诱导的氧化应激中起到关键作用。进一步实验发现，Pb2+暴露可引起CTR1蛋白水平增加，而铜转运ATP酶ATP7A和ATP7B的蛋白显著下降。由于CTR1是细胞吸收铜离子的主要转运体，而ATP7A和ATP7B在细胞内铜离子排出过程中起到关键作用，所以上述铜转运蛋白水平的变化可能是导致NSC铜蓄积的直接原因。
出自《铅诱导离体神经干细胞氧化应激和铜蓄积及MitoQ的保护作用》作者姚金余，王涛，邹远康.
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