氧化应激通过激活Cdk5抑制FOXO1的神经元损伤及其机制

摘要：

目的 探究氧化应激通过激活细胞周期蛋白依赖性激酶5(cyclin-dependent kinase 5,Cdk5)抑制叉头框转录因子O亚家族蛋白1(forkhead box O1,FOXO1)的神经元损伤的具体机制.方法 在HEK细胞中,共同转染过表达P39/Cdk5和FOXO1-WT或者FOXO1-S249A突变体,利用特异性磷酸化抗体pS249-FOXO1能够特异识别FOXO1的Ser249位点磷酸化特点,通过Western blot检测Cdk5/p39对FOXO1的磷酸化.通过体外培养HEK细胞中过表达Cdk5、p39和FOXO1,免疫共沉淀探究Cdk5和FOXO1以及Cdk5和p39的相互作用.在原代神经元过表达不同的Cdk5激活因子(p25、p35、p39)以及Cdk5激酶复合物,使用双荧光素酶实验探究其不同组合对FOXO1转录活性的影响.用Cdk5抑制剂rocovitine干预,观察其对FOXO1出入的影响;同时通过核质分离的方法对比了Cdk5杂合小鼠和野生型大脑皮层组织的FOXO1核质定位.分别用H 2 O 2、glutamate处理神经元,通过Western blot观察氧化应激对Cdk5的活性调节,同时用双荧光素酶实验探究其对FOXO1转录因子的影响;最后通过caspase-3染色观察H 2 O 2、glutamate的不同时间梯度处理对神经元凋亡的影响.结果 Cdk5和p39能够直接与FOXO1相互作用,并磷酸化FOXO1的Ser249位点.激活Cdk5能够显著抑制FOXO1的转录活性,而用Cdk5抑制剂(roscovitine)能够显著提高FOXO1的转录活性并诱导FOXO1入核.与野生型对比,在Cdk5杂合子中,FOXO1蛋白在细胞核中定位显著提高.H 2 O 2和glutamate处理诱导p35切割形成p25,同时抑制FOXO1的转录活性,而敲低Cdk5能够缓解H 2 O 2和glutamate对FOXO1的转录活性的抑制.通过H 2 O 2和glutamate处理的原代神经元,caspase3染色显著增加.结论 Cdk5/p39可以磷酸化FOXO1-ser249位点,并抑制FOXO1的转录活性;而氧化应激能够通过激活Cdk5,抑制FOXO1的转录活性,并诱导神经元凋亡.

关键词：氧化应激、激活细胞周期蛋白依赖性激酶5(Cdk5)、叉头框转录因子O亚家族蛋白1(FOXO1)、caspase-3

所属期刊栏目：40

分类号：R741(神经病学与精神病学)

在线出版日期：2019-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：399-405