帕金森病是常见的神经退行性疾病,主要损害患者的运动机能,此外对执行力、注意力、记忆及语言功能的影响贯穿病程始终,严重影响患者的生活质量。中脑黑质部位多巴胺能神经元的变性缺失是帕金森病的主要病理特征。至今,帕金森病的发病机制尚不完全清楚,可能与氧化应激、线粒体功能障碍、基因突变、免疫炎症反应、毒性物质等有关,并且认为细胞凋亡是导致多巴胺能神经元缺失的共同途径。线粒体在细胞凋亡途径中有重要作用,因此从线粒体入手,增加线粒体的生物发生,改善线粒体功能,减少自由基的生成以抵抗多巴胺能神经元的凋亡,将是治疗帕金森病的一个有效靶点。过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPARγ)是核受体,其信号通路的激活可通过增强线粒体的合成和代谢、抗细胞炎症、抗氧化应激、抗凋亡等机制对中枢神经系统神经元起到保护作用。2,4-噻唑烷二酮是PPARγ受体的激动剂,可以有效的激活PPARγ信号通路。已有研究表明,PPARγ噻唑烷二酮类配体激动剂可以明显改善MPTP损伤的帕金森病小鼠症状,对多巴胺能神经元起到保护作用。但在帕金森病体外细胞模型中的作用还有待研究。本文通过神经毒性物质MPP~+损伤人神经母细胞瘤细胞株SH-SY5Y细胞这一经典方法复制帕金森病体外细胞模型,通过MTS比色法、Hoechst 33342染色法、FJC染色法、Western Blot等方法探究2,4-噻唑烷二酮作为PPARγ的激动剂对MPP~+损伤SH-SY5Y细胞的作用,探讨2,4-噻唑烷二酮能否通过调节PPARγ辅激活因子PGC-1α以及下游信号蛋白的表达,改善线粒体功能减少细胞凋亡起到神经保护作用。实验所得结果如下:1.MPP~+浓度为1 mmol/L、作用24 h时,SH-SY5Y细胞存活率降至48%,成功复制了MPP~+诱导的帕金森病体外细胞模型。2.2,4-噻唑烷二酮单独作用于SH-SY5Y细胞,对细胞存活率没有影响(P>0.05)。3.用MTS比色法检测2,4-噻唑烷二酮对MPP~+损伤SH-SY5Y细胞存活率的影响发现,0.01、0.1、1、10μmol/l2,4-噻唑烷二酮4个干预组均可显著提高mpp+损伤细胞的存活率(p<0.05),并且前3个低浓度组的干预效果极显著地(p<0.01)好于10μmol/l组。4.以hoechst33342、fjc染色法检测2,4-噻唑烷二酮对mpp+损伤sh-sy5y细胞凋亡率的影响发现,0.01、0.1、1、10μmol/l2,4-噻唑烷二酮4个干预组均可极显著地降低mpp+损伤细胞的凋亡率(p<0.01),并且前3个低浓度组的干预效果好于10μmol/l组。5.通过westernblot方法检测线粒体功能相关蛋白(pgc-1α、nrf1、nrf2)的表达变化发现,0.1、1μmol/l2,4-噻唑烷二酮干预组中pgc-1α蛋白的表达量较mpp+单纯损伤组显著增加(p<0.05);0.01、0.1、1μmol/l2,4-噻唑烷二酮干预组中nrf1、nrf2蛋白的表达量较mpp+单纯损伤组显著增加(p<0.05)。6.用westernblot方法检测线粒体分裂融合相关蛋白(fis1、mfn2)的表达变化发现,mpp+损伤后fis1/mfn2蛋白表达的比例显著增加,0.01、0.1μmol/l2,4-噻唑烷二酮干预组fis1/mfn2蛋白表达的比例下降,1、10μmol/l2,4-噻唑烷二酮干预组fis1/mfn2蛋白表达量又明显增加。7.westernblot检测细胞凋亡与存活蛋白(bax、bcl-2、erk1/2)的结果显示,0.01、0.1μmol/l2,4-噻唑烷二酮干预组的bax蛋白表达量较mpp+单纯损伤组显著降低(p<0.05);0.01、0.1、1μmol/l2,4-噻唑烷二酮干预组bcl-2蛋白表达量显著增加(p<0.05);0.1、1μmol/l2,4-噻唑烷二酮干预组erk1/2蛋白表达量显著增加(p<0.05)。通过对上述实验结果的分析,得出如下结论:1.2,4-噻唑烷二酮可以增加细胞存活率,改善细胞状态,对mpp+损伤的sh-sy5y细胞起到保护作用。2.2,4-噻唑烷二酮可能通过pgc-1α及下游信号nrf1、nrf2的作用,调控线粒体分裂蛋白fis1、融合蛋白mfn2的表达,维持线粒体分裂融合的动态平衡实现对mpp+损伤细胞的保护作用。3.2,4-噻唑烷二酮可通过降低促凋亡蛋白bax的表达,诱导抗凋亡蛋白bcl-2及存活蛋白erk1/2表达抵抗mpp+造成的细胞凋亡,实现对细胞的保护作用。上述结果表明,2,4-噻唑烷二酮可能通过pgc-1α及下游信号nrf1、nrf2的作用,促进线粒体的生物发生、改善线粒体的功能等,以减少细胞的凋亡,对MPP~+损伤的SH-SY5Y细胞有显著的保护作用。本研究结果为2,4-噻唑烷二酮在帕金森病防治中作为激动剂药物的研究提供了部分基础资料。