谷氨酸对PC12细胞铁摄取的影响及其调控机制的研究

谷氨酸（Glu）能改变脑铁含量,但具体分子机制和调控通路不明确。在已有研究基础上，本课题拟以大鼠和PC12细胞为主要实验材料，采用免疫组织化学技术、电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）技术、流式细胞术、55Fe放射性同位素标记术、膜片钳技术、RNAi等分子生物学技术，从在体水平研究Glu对大鼠黑质铁含量的影响及其调控机制；从生化和细胞水平研究Glu对PC12细胞铁含量、细胞铁摄取功能的影响；从分子水平深入研究Glu对PC12细胞铁摄取蛋白表达的影响及其调控机制；并研究Glu致离子通道活性的变化对PC12细胞铁摄取的影响。以期探讨Glu影响PC12细胞铁摄取的调控通路，为进一步揭示Glu影响神经细胞铁含量致细胞变性的分子机制提供实验数据和理论支持。

谷氨酸（Glu）是一种兴奋性神经递质，能改变脑铁含量，但具体分子机制和调控通路不明确。为了进一步研究谷氨酸对神经细胞铁代谢的分子调控机制，本项目从在体和离体两个方面，主要采用生化技术、组织学与细胞生物学技术、分子生物学技术、放射性同位素示踪技术进行了相关研究。在体水平研究发现，侧脑室注射Glu后，大鼠黑质、海马、小脑和大脑皮层总铁含量和储存铁含量显著升高，并从分子水平发现，铁摄取蛋白DMT1和TfR1的表达出现了不同程度的升高。进一步离体研究Glu对PC12细胞铁摄取蛋白表达的影响及其调控机制，结果发现，Glu能通过增强DMT1的表达来增加细胞内的铁含量，并且Glu主要通过NF-κB和PKC信号通路来调控DMT1的表达。本项目研究结果不仅丰富了脑铁代谢的理论，同时揭示Glu了增加神经细胞铁含量致细胞变性的分子机制，为预防相关的铁过载疾病提供了实验数据和理论支持。