2021年3月，我中心在《Biological Trace Element Research》杂志发表题为“PI3K/Akt Signaling Pathway Ameliorates Oxidative Stress-Induced Apoptosis upon Manganese Exposure in PC12 Cells”的文章。该文章基于体内实验模型(Cheng H, et al. 2018)的初步研究线索，在PC12细胞体外实验探讨PI3K/Akt信号通路对锰暴露引起的神经系统效应的影响。
多年来，锰(Mn)诱导的神经毒性一直引起公众关注，但其确切毒理机制仍不明确。本研究报道了磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B (PI3K/Akt)信号通路在PC12细胞中对锰暴露引起的神经系统效应的影响。本研究使用LY294002(PI3K的一种特殊抑制剂)预处理后，用硫酸锰(MnSO4)处理细胞24小时。本研究检测细胞活力和凋亡信号(B细胞淋巴瘤2 (Bcl-2)、Bcl-2相关的X蛋白(Bax)和Caspase-3的基因转录水平)，氧化应激指标(超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)的水平)，以及PI3K/Akt信号通路蛋白的改变(Akt、Foxo3a)。锰暴露导致SOD、GSH-Px和CAT活性降低，MDA水平上调(图4)。此外，细胞凋亡显著增加，Bcl-2和Caspase-3 mRNA显著减少，而Bax mRNA增加(图5)。p-Akt和p-Foxo3a呈剂量依赖性上调(图2和3)。此外，在LY294002预处理的情况下， SOD、GSH-Px和CAT活性更加降低， MDA水平更加上调(图4)。同时，细胞凋亡更加升高，因为Bax和Caspase-3基因表达上调，Bcl-2基因表达降低(图5)。总之，PI3K/Akt信号通路可被硫酸锰暴露激活，并调节硫酸锰诱导的神经毒性。
图1 锰暴露以剂量和时间依赖的方式降低了PC12细胞的存活率
图2 锰暴露激活PC12细胞的PI3K/Akt信号通路 图3 硫酸锰暴露影响FoxO3a-磷酸化 图4 PI3K/Akt信号通路调节硫酸锰诱导的氧化应激 图5 PI3K/Akt信号通路保护PC12细胞免受锰诱导的凋亡 我中心杨晓波教授为该文章的通讯作者，谭艳粒硕士为第一作者。
文章链接：https://doi.org/10.1007/s12011-021-02687-1
