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【研究背景与目的】1-甲基4-苯基吡啶离子(1-Methy-4-Phenylpyridinium Ion, MPP+)可靶向诱导多巴胺能神经元毒性。硫化氢(Hydrogen sulfide, H2S)作为一种神经调质，具有多种神经保护作用。本实验室已证实H2S能拮抗MPP+的神经毒性作用，但其作用机制尚未完全阐明。脑源性神经营养因子(Brain derived neurophic factor, BDNF)作为一种神经保护因子，可通过其受体-----酪氨酸激酶受体B (Tropomyosin relatedkinase B, TrkB)而对神经元的损伤修复及功能重塑发挥着重要的作用。最近研究证实醛应激及内质网(endoplasmic reticulum, ER)应激涉及到MPP+的神经毒性。本研究将探讨H2S是否通过上调BDNF拮抗MPP+诱导神经细胞醛应激和ER应激而实现其抗MPP+神经毒性作用，以深入阐明H2S抗MPP+神经毒性的作用机理。为此，本实验以MPP+诱导PC12细胞损伤作为MPP+神经毒性的细胞模型，探讨H2S对MPP+诱导PC12细胞醛应激和ER应激的拮抗作用和对PC12细胞BDNF表达的上调作用以及抑制BDNF-TrkB通路对H2S抗醛应激和ER应激以及MPP+神经毒性的逆转作用。【方法】Cell Counting Kit-8(CCK-8)法测PC12细胞的存活率；PI染色流式细胞术测细胞的凋亡率；Western Blot技术检测PC12细胞中BDNF和内质网应激相关标记蛋白Glucose-regulated protein78(GRP78), Cleaved-caspase-12的表达情况； Elisa法检测细胞内活性醛丙二醛(Malonaldialdehyde, MDA)和4-羟基壬烯醛(4-Hydroxy-2-nonenal,4-HNE)的含量。【结果】1. MPP+诱导PC12细胞醛应激和ER应激作用PC12细胞24h后，MPP+(0.5,1,2mmol/L)可呈浓度依赖性地促进PC12细胞中活性醛MDA和4-HNE水平的积累、上调ER应激相关标记蛋白GRP78和Cleaved-caspase-12的表达水平，表明MPP+能诱导PC12细胞发生醛应激和ER应激。2. H2S拮抗MPP+诱导PC12细胞醛应激和ER应激400μM的NaHS (H2S的供体)预处理PC12细胞30min后，再加入MPP+(2mmol/L)共同处理24h，细胞中MDA和4-HNE的含量明显下降、GRP78和Cleaved-caspase-12蛋白的表达水平显著下调，表明H2S能抑制MPP+诱导PC12细胞醛应激和ER应激的发生，提示H2S可通过降低醛应激和ER应激而拮抗MPP+的神经毒性。3. BDNF-TrkB通路介导H2S的抗MPP+神经细胞毒性作用3.1H2S抑制MPP+下调PC12细胞BDNF的表达本实验室已证实100,200,400μM三个浓度的NaHS处理PC12细胞24h后，细胞内BDNF的表达水平可以呈浓度依赖性地上升；在此基础上，我们发现400μM的NaHS预处理PC12细胞30min后，可明显抑制MPP+(2mM,24h)对BDNF表达的下调作用，由此我们推断H2S的抗MPP+神经毒性可能与上调BDNF的表达有关。3.2K252a阻断BDNF-TrkB通路可以逆转H2S的抗MPP+神经细胞毒性作用BDNF-TrkB通路的阻断剂K252a (10nM)预处理PC12细胞30min后，再加入400μM NaHS处理30min，最后加入2mM的MPP+共处理细胞24h，实验结果发现K252a不仅可逆转H2S对MPP+促进PC12细胞MDA和4-HNE积累的抑制作用及对MPP+上调GRP78和Cleaved-caspase-12蛋白表达的拮抗作用，还可逆转H2S对MPP+降低细胞活力的抑制作用和对MPP+诱导细胞凋亡的拮抗作用，表明阻断BDNF-TrkB通路不仅可逆转H2S的抗MPP+诱导醛应激和内质网应激作用，还可克服H2S的抗MPP+神经细胞毒性作用。【结论】H2S通过上调BDNF抑制醛应激和内质网应激而拮抗MPP+的神经毒性作用。