Caveolin-1与葡萄糖转运蛋白4共同参与PC12细胞缺糖应激调节

近年研究表明，作为构成胞膜窖(Caveolae)主要的组分之一，窖蛋白-1 (caveolin-1, Cav-1)除了在细胞胆固醇平衡、信号转导和整合以及细胞生长等过程中起重要作用外，还参与细胞营养改变的神经元代谢调节过程。本文旨在探讨 Cav-1和葡萄糖转运蛋白4 (glucose transporter 4, GLUT4)在神经细胞内营养环境改变时的功能变化和关系。采用Western blot和激光共聚焦法观察了两种蛋白在PC12细胞葡萄糖剥夺(glucose deprivation, GD)前后的表达水平与分布，发现GD 6 h后能诱导PC12细胞内Cav-1和GLUT4蛋白表达水平增加，CCK检测和流式细胞术结果显示细胞活力下降、细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)升高、线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential, MMP)下降。采用siRNA技术敲低Cav-1基因后，GD组PC12细胞死亡率和[Ca2+]i进一步升高，MMP进一步下降；Cav-1敲低细胞系和甲基化β环化糊精(methylated-β-Cyclodextrin, M-β-CD)法处理实验组中，Cav-1和GLUT4蛋白表达均下降。此外还发现，GD可促进GLUT4从细胞质转位到细胞膜。结果提示，Cav-1可能通过调节GLUT4在GD情况下发挥神经保护作用。