驱动蛋白家族成员5A介导的溶酶体功能在镉神经毒性中的作用

作     者：邓平 陈梦妍 谢佳 田丽 余争平 皮会丰 DENG Ping;CHEN Menyan;XIE Jia;TIAN Li;YU Zhengping;PI Huifeng

作者机构：陆军军医大学(第三军医大学)军事预防医学系军队劳动卫生学教研室电磁辐射医学防护教育部重点实验室重庆400038 

出 版 物：《陆军军医大学学报》 (Journal of Army Medical University)

年 卷 期：2022年第44卷第4期

页      面：320-328页

核心收录：

学科分类：100405[医学-卫生毒理学] 1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(82173473 81872596) 

主　　题：氯化镉 神经毒性 KIF5A 溶酶体功能 

摘      要：目的探讨驱动蛋白家族成员5A(kinesin family member 5A,KIF5A)介导的溶酶体功能损伤在镉神经毒性中的作用。方法以原代培养的SPF级C57BL/6J小鼠皮层神经元为模型,分为对照组和镉暴露组。检测氯化镉暴露24 h后皮层神经元的半数抑制浓度(IC_(50))。进一步用1、2、3μmol/L氯化镉处理神经元24 h,检测细胞存活率、神经元分化和溶酶体功能。RT-qPCR和Western blot检测KIF5A mRNA和蛋白的表达。腺病毒过表达KIF5A检测镉暴露后神经元的溶酶体功能、分化及细胞存活率。结果神经元暴露氯化镉24 h的半数抑制浓度IC_(50)为2.9μmol/L。与对照组相比,2、3μmol/L镉暴露24 h后神经元细胞活力受到抑制(P0.01),突起生长的总长度和分枝点数目显著减少(P0.01)。此外,与对照组相比,2、3μmol/L氯化镉处理后显著抑制神经元溶酶体组织蛋白酶B(cathepsin B,CTSB)的活性和改变其酸性环境(P0.01),但是对组织蛋白酶D(cathepsin D,CTSD)活性没有影响。镉暴露后KIF5A的mRNA及蛋白表达显著降低(P0.01)。过表达KIF5A可以显著改善镉暴露对神经元组织蛋白酶活性CTSB的抑制、稳定镉暴露造成的溶酶体pH值改变,拮抗镉暴露对神经元细胞活力及突起生长的抑制作用(P0.01)。结论镉暴露显著减少神经元中KIF5A蛋白的表达,从而损伤溶酶体功能,抑制神经元细胞活力及突起生长。