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Noradrenaline protects neurons against H2 O2 -induced death by increasing the supply of glutathione from astrocytes via β3 -adrenoceptor stimulation.
Journal of Neuroscience Research ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-09-20 , DOI: 10.1002/jnr.24733 Yasuhiro Yoshioka 1 , Ryosuke Negoro 1 , Hisatsugu Kadoi 1 , Toshiki Motegi 1 , Fumiya Shibagaki 1 , Akiko Yamamuro 1 , Yuki Ishimaru 1 , Sadaaki Maeda 1
Journal of Neuroscience Research ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-09-20 , DOI: 10.1002/jnr.24733 Yasuhiro Yoshioka 1 , Ryosuke Negoro 1 , Hisatsugu Kadoi 1 , Toshiki Motegi 1 , Fumiya Shibagaki 1 , Akiko Yamamuro 1 , Yuki Ishimaru 1 , Sadaaki Maeda 1
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Oxidative stress has been implicated in a variety of neurodegenerative disorders, such as Alzheimer's and Parkinson's disease. Astrocytes play a significant role in maintaining survival of neurons by supplying antioxidants such as glutathione (GSH) to neurons. Recently, we found that noradrenaline increased the intracellular GSH concentration in astrocytes via β3‐adrenoceptor stimulation. These observations suggest that noradrenaline protects neurons from oxidative stress‐induced death by increasing the supply of GSH from astrocytes to neurons via the stimulation of β3‐adrenoceptor in astrocytes. In the present study, we examined the protective effect of noradrenaline against H2O2‐induced neurotoxicity using two different mixed cultures: the mixed culture of human astrocytoma U‐251 MG cells and human neuroblastoma SH‐SY5Y cells, and the mouse primary cerebrum mixed culture of neurons and astrocytes. H2O2‐induced neuronal cell death was significantly attenuated by pretreatment with noradrenaline in both mixed cultures but not in single culture of SH‐SY5Y cells or in mouse cerebrum neuron‐rich culture. The neuroprotective effect of noradrenaline was inhibited by SR59230A, a selective β3‐adrenoceptor antagonist, and CL316243, a selective β3‐adrenoceptor agonist, mimicked the neuroprotective effect of noradrenaline. DL‐buthionine‐[S,R]‐sulfoximine, a GSH synthesis inhibitor, negated the neuroprotective effect of noradrenaline in both mixed cultures. MK571, which inhibits the export of GSH from astrocytes mediated by multidrug resistance‐associated protein 1, also prevented the neuroprotective effect of noradrenaline. These results suggest that noradrenaline protects neurons against H2O2‐induced death by increasing the supply of GSH from astrocytes via β3‐adrenoceptor stimulation.
中文翻译：
去甲肾上腺素通过 β3 肾上腺素受体刺激增加星形胶质细胞的谷胱甘肽供应，从而保护神经元免受 H2 O2 诱导的死亡。
氧化应激与多种神经退行性疾病有关，例如阿尔茨海默病和帕金森病。星形胶质细胞通过向神经元提供抗氧化剂如谷胱甘肽 (GSH)，在维持神经元存活方面发挥重要作用。最近，我们发现去甲肾上腺素通过 β 3肾上腺素能受体刺激增加星形胶质细胞内 GSH 浓度。这些观察结果表明，去甲肾上腺素通过刺激星形胶质细胞中的 β 3肾上腺素能受体来增加星形胶质细胞向神经元的 GSH 供应，从而保护神经元免受氧化应激诱导的死亡。在本研究中，我们检查了去甲肾上腺素对 H 2 O 2的保护作用使用两种不同的混合培养物诱导神经毒性：人星形细胞瘤 U-251 MG 细胞和人神经母细胞瘤 SH-SY5Y 细胞的混合培养物，以及神经元和星形胶质细胞的小鼠原代大脑混合培养物。H 2 O 2诱导的神经元细胞死亡通过用去甲肾上腺素预处理在两种混合培养物中显着减弱，但在 SH-SY5Y 细胞的单一培养物中或小鼠大脑神经元丰富的培养物中没有。去甲肾上腺素的神经保护作用是通过抑制SR59230A，选择性β 3 -肾上腺素能受体拮抗剂和CL316243，选择性β 3肾上腺素受体激动剂，模拟去甲肾上腺素的神经保护作用。DL-丁硫氨酸-[S,R]-亚砜亚胺是一种 GSH 合成抑制剂，在两种混合培养物中都抵消了去甲肾上腺素的神经保护作用。MK571 抑制多药耐药相关蛋白 1 介导的星形胶质细胞中 GSH 的输出，也阻止了去甲肾上腺素的神经保护作用。这些结果表明，去甲肾上腺素通过 β 3肾上腺素受体刺激增加星形胶质细胞 GSH 的供应，从而保护神经元免受 H 2 O 2诱导的死亡。
更新日期：2020-09-20
中文翻译：
去甲肾上腺素通过 β3 肾上腺素受体刺激增加星形胶质细胞的谷胱甘肽供应，从而保护神经元免受 H2 O2 诱导的死亡。
氧化应激与多种神经退行性疾病有关，例如阿尔茨海默病和帕金森病。星形胶质细胞通过向神经元提供抗氧化剂如谷胱甘肽 (GSH)，在维持神经元存活方面发挥重要作用。最近，我们发现去甲肾上腺素通过 β 3肾上腺素能受体刺激增加星形胶质细胞内 GSH 浓度。这些观察结果表明，去甲肾上腺素通过刺激星形胶质细胞中的 β 3肾上腺素能受体来增加星形胶质细胞向神经元的 GSH 供应，从而保护神经元免受氧化应激诱导的死亡。在本研究中，我们检查了去甲肾上腺素对 H 2 O 2的保护作用使用两种不同的混合培养物诱导神经毒性：人星形细胞瘤 U-251 MG 细胞和人神经母细胞瘤 SH-SY5Y 细胞的混合培养物，以及神经元和星形胶质细胞的小鼠原代大脑混合培养物。H 2 O 2诱导的神经元细胞死亡通过用去甲肾上腺素预处理在两种混合培养物中显着减弱，但在 SH-SY5Y 细胞的单一培养物中或小鼠大脑神经元丰富的培养物中没有。去甲肾上腺素的神经保护作用是通过抑制SR59230A，选择性β 3 -肾上腺素能受体拮抗剂和CL316243，选择性β 3肾上腺素受体激动剂，模拟去甲肾上腺素的神经保护作用。DL-丁硫氨酸-[S,R]-亚砜亚胺是一种 GSH 合成抑制剂，在两种混合培养物中都抵消了去甲肾上腺素的神经保护作用。MK571 抑制多药耐药相关蛋白 1 介导的星形胶质细胞中 GSH 的输出，也阻止了去甲肾上腺素的神经保护作用。这些结果表明，去甲肾上腺素通过 β 3肾上腺素受体刺激增加星形胶质细胞 GSH 的供应，从而保护神经元免受 H 2 O 2诱导的死亡。
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