SH-SY5Y human neuroblastoma cell line: in vitro cell model of dopaminergic neurons in Parkinson’s di

                                      （Chin Med J 四区、吉林大学）

SY5Y具有多巴胺能神经元（含有并释放多巴胺作为神经递质的神经元，此处可以明确的是SY5Y在分化前就可以分泌多巴胺：多巴胺抑制兴奋）的许多特性，表达络氨酸氢化酶、多巴胺-β-氢化酶和多巴胺转运体。SY5Y分化后停止增殖，维持恒定的细胞数量。不同的诱导因子可诱导SY5Y分化为不同神经元表型和生化变化。RA诱导其分化为胆碱能神经表型（能合成乙酰胆碱并以乙酰胆碱（ACh）为递质的神经元称为胆碱能神经元，提高兴奋性，增加SH-SY5Y细胞对神经毒素和神经保护剂的敏感性）。（注：RA诱导胆碱能神经元、TPA与RA合用诱导多巴胺能神经元（降低细胞对神经毒素和神经保护剂的敏感性）。有文章提到RA诱导的SY5Y细胞的去甲肾上腺素含量低是后者的50-100分之一，作者猜测有可能RA诱导的细胞产生的NE转换成了其他物质（如果我的解读准确的话）。NE是DA的代谢产物，RA诱导SY5Y分化为胆碱神经表型，其NE浓度低就得到合理的解释了）。PD神经元模型为诱导SY5Y分化为多巴胺能的细胞。
SY5Y（未分化）本身具有多巴胺能神经元的许多特性，可以标记酶活性（络氨酸羟化酶、多巴胺-β羟化酶），一或多种神经丝蛋白,也表达阿片类物质、肌钙蛋白和神经生长因子受体。因为表达络氨酸和多巴胺-β羟化酶，所以具有分泌多巴胺和去甲肾上腺素的能力。其次，SY5Y（表达低水平的DA受体）可以表达仅在中枢神经系统的多巴胺能神经元表达的特异性蛋白–多巴胺转运体（dopamine transporter, DAT）。DAT通过DA的特异性摄取和隔离调节DA的稳态（SY5Y分化前测DA的同时，测一下DAT是不是很有意义？未分化的SY5Y表达的DA受体、DA合成酶和DAT水平较低），SY5Y对RA具有耐受性（血药浓度不降低时，效力和强度减弱，提高血药浓度有时可出现短暂对抗耐受）。
未分化SY5Y的局限性：尽管SY5Y表达多巴胺-β-羟化酶和络氨酸羟化酶，但儿茶酚胺的合成受到二羟苯丙氨酸脱羧酶活性不足的限制。
分化对SY5Y细胞系的影响：
分化成为功能成熟的神经元表型：实验证明，分化的SY5Y具有功能成熟的神经元表型，产生广泛的神经突（蛋白激酶C参与神经突的形成，做分化的时候要不要做蛋白激酶C含量的测定？）产物。尽管分化的SY5Y与真正的神经元存在区别，但神经元的超微结构、形态学和电生理相似性。分化的SY5Y表达一系列神经特异性标志物，如NA、GAP-43、神经生长因子受体、神经肽、神经特异性烯醇化酶（NSE）、神经特异性细胞骨架蛋白（MAP）、Tau和神经丝蛋白（是不是无论哪种诱导剂，诱导分化的SY5Y，都可以产生这些？）。MAP、GAP-43、NeuN和突触球蛋白是成熟神经元的经典标记物（这几种物质是需要检测的）。分化的SY5Y更容易兴奋，膜电位增加。比如，在乙酰胆碱的刺激下可以释放DA，表达钾离子电导功能的变化。分化的细胞在神经递质和神经肽受体（DA、阿片类药物）水平上也与为分化细胞不同（这里的不同是指水平的高低不同，还是从无到有？）。高水平的多巴胺-β-羟化酶、络氨酸羟化酶的表达，是SY5Y分化为肾上腺素能神经元的功能指标。DA agonists（通过与DA受体结合发挥作用、未分化的SY5Y细胞DA受体表达太低，DA agonists 无法发挥作用）是一种强有力的抗帕金森模型，分化的SH-SY5Y细胞中，g蛋白偶联D2和D3多巴胺受体蛋白水平升高。这样就有利于DA agonists发挥作用了。这也说明D2/D3受体偏好DA agonists。
SY5Y的不同分化表型：可以分化为胆碱能、去甲肾上腺素能和多巴胺能神经表型。佛波酯诱导分化为肾上腺素能表型、RA诱导为胆碱能神经表型。但RA诱导的SY5Y分化的表型（胆碱能or肾上腺素能）是有争议的。RA诱导的SY5Y分化前后，在DAT、TH的表达上无差别，神经肽络氨酸表达（neuropeptide tyrosine, NPY）降低（可能与胆碱能表型转化有关系），胆碱乙酰转移酶（CHAT）和水泡单胺转运蛋白的表达升高。RA处理过SY5Y的多巴胺和肾上腺素特征降低，胆碱表型增加。RA与佛波酯或胆固醇联合作用，可诱导多巴胺能神经表型。
TPA诱导分化的SY5Y细胞表新出肾上腺素能神经元表型的许多特征。表达络氨酸氢化酶和NPY和NSE的许多特征。佛波酯的分化作用主要由蛋白激酶C的亚型介导，蛋白激酶C可能通过激活钙离子通道加速SY5Y释放NE。最佳浓度下，TPA可以使NE的释放提高200倍，而RA仅4倍。
RA联合BDNF诱导的SY5Y使其乙酰胆碱转运体（(VAChT）和胆碱乙酰转移酶（ChAT）。表明其从交感神经去甲肾上腺素能（RA诱导的SY5Y不本就是胆碱能神经表型吗？）表型向胆碱能神经表型转变。RA联合BDNF诱导的SY5Y的NA较低、缺乏TH的诱导，但NYP表达增高，这表明向交感胆碱能神经元表型分化。然而，另一组研究发现，RA/BDNF处理的SH-SY5Y细胞表现出许多原代能神经元的特征，包括TH和DAT活性、DA的摄取以及K+刺激后DA的释放。48需要对RA/BDNF处理的SH-SY5Y细胞进行进一步研究以确定其表型。（注：这充分说明了体外实验的难以复制性，及其干扰因素对实验结果影响之大）

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