目的:研究溶酶体组织蛋白酶L (Cathepsin L)与细胞周期异常在鱼藤酮(rotenone)诱导的SH-SY5Y细胞死亡中的作用,初步探讨Cathepsin L与细胞周期的关系及其在帕金森病发病中的机制。方法:采用rotenone处理人神经母细胞瘤株SH-SY5Y细胞。处理组在rotenone给药前加入选择性Cathepsin L抑制剂Z-FY-DMK(10μM)。WST-1法检测细胞活性;Hoechst33258染色法观察细胞核形态变化;流式细胞仪检测细胞周期的改变;免疫组化、Western blot法观察Cathepsin L及相应的细胞周期蛋白在rotenone诱导的SH-SY5Y细胞死亡中的分子机制。结果:WST-1的结果表明,Z-FY-DMK对rotenone处理的SH-SYSY细胞具有保护作用。形态学检测和细胞周期检测显示rotenone诱导细胞凋亡,而Z-FY-DMK能减少细胞凋亡的数量。流式细胞仪检测发现rotenone诱导的细胞出现G2/M期、S期阻滞,而Z-FY-DMK能减少S期的阻滞并减少凋亡峰。免疫组化和Western Blot的结果显示,rotenone能增加Cathepsin L的表达,并使Cathepsin L从溶酶体释放到细胞质,随着rotenone作用时间的延长,还有少部分Cathepsin L进入细胞核;而Z-FY-DMK能减少Cathepsin L的表达并抑制其入核。细胞周期蛋白cyclin B1、cyclin A也发生了周期性的变化:rotenone能减少胞浆cyclin A的表达;而Z-FY-DMK能增加其表达。结论:本实验研究表明:Cathepsin L的表达和细胞周期紊乱参与了rotenone诱导的SH-SY5Y细胞的死亡。1、rotenone通过诱导SH-SY5Y细胞Cathepsin L的表达和核转位,影响细胞周期,使细胞发生S期阻滞,从而扰乱了细胞周期,并启动凋亡程序发生凋亡;2、Cathepsin L的抑制剂Z-FY-DMK通过抑制Cathepsin L的表达和核转位,影响细胞周期蛋白cyclin A的表达,抑制rotenone引起的S期阻滞,从而维持细胞正常的周期进程,保护了SH-SY5Y细胞,减少其凋亡。