GABRA3突变通过抑制TGF-β1/SMAD2信号通路调控神经元的凋亡、突触形成和递质释放

GABRA3 mutation regulates neuronal apoptosis, synapse formation and transmitter release by inhibiting the TGF-β1/SMAD2 signaling pathway

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摘要目的:探讨钙通道α3亚基基因(GABRA3)突变对人脑皮层神经元细胞凋亡、突触形成和递质释放的影响及其机制.方法:构建GABRA3基因野生型(wt-GABRA3组)和突变型(mut-GABRA3组)过表达的重组载体并将其转染到人脑皮层神经元中构建相应稳转细胞株.在机制研究中,使用转化生长因子(TGF)-β1/信号转导蛋白Sma-Mad族2(SMAD2)信号通路激活剂SRI-011381处理mut-GABRA3组细胞24 h(mut-GABRA3+SRI-011381组).使用四唑化合物(MTS)测定法检测细胞恶性增殖能力.通过TUNEL和流式细胞术检测细胞凋亡能力.采用免疫荧光法,通过检测突触蛋白I的表达统计突触密度变化.蛋白质印迹法检测半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase3)、Bax、TGF-β1、SMAD2、磷酸化的SMAD2(P-SMAD2)的表达.ELISA法检测神经递质乙酰胆碱的水平.结果:与wt-GABRA3组比,mut-GABRA3组细胞增殖率降低,细胞凋亡率上调,差异均有统计学意义(均P<0.05);与wt-GABRA3组比,mut-GABRA3组caspase3和Bax的表达上调,TGF-β1、P-SMAD2的表达以及乙酰胆碱的分泌水平都下调,细胞突触密度也降低,差异均有统计学意义(均P<0.05).与mut-GABRA3组比,mut-GABRA3+SRI-011381组细胞凋亡率、caspase3和Bax的表达均下调,而且乙酰胆碱的分泌水平和细胞突触密度都上调,差异均有统计学意义(均P<0.05).结论:GABRA3突变通过抑制TGF-β1/SMAD2信号通路促进人脑皮层神经元的凋亡,并抑制突触形成和递质释放.