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Parkin-mediated mitophagy protects against aluminum trichloride-induced hippocampal apoptosis in mice via the mtROS-NLRP3 pathway

帕金 粒体自噬 炎症体 海马结构 活性氧 线粒体 细胞生物学 化学 细胞凋亡 泛素连接酶 DNA损伤 泛素 生物 受体 生物化学 自噬 内分泌学 医学 内科学 DNA 疾病 帕金森病 基因
作者
Siming Huo,Xuliang Zhang,Jinyu Xu,Jian Zhang,Jiayu Du,Bo Li,Miao Song,Lei Lei,Yanfei Li,Feibo Xu
出处
期刊:Ecotoxicology and Environmental Safety [Elsevier]
卷期号:264: 115459-115459 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.ecoenv.2023.115459
摘要

Aluminum is a neurotoxic food contaminant. Aluminum trichloride (AlCl3) causes hippocampal mitochondrial damage, leading to hippocampal injury. Damaged mitochondria can release mitochondrial reactive oxygen species (mtROS) and activate nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor-containing 3 (NLRP3) inflammasomes and apoptosis. E3 ubiquitin ligase PARK2 (Parkin)-mediated mitophagy can attenuate mitochondrial damage. However, the role of mitophagy in AlCl3-induced mice hippocampal damage and its regulatory mechanism remain elusive. First, C57BL/6 N mice were treated with 0, 44.825, 89.65, and 179.3 mg/kg body weight AlCl3 drinking water for 90 d. Apoptosis, NLRP3-inflammasome activation and mitochondrial damage were increased in AlCl3-induced hippocampal damage. In addition, Parkin-mediated mitophagy peaked in the middle-dose group and was slightly attenuated in the high-dose group. Subsequently, we used wild-type and Parkin knockout (Parkin-/-) mice to investigate the AlCl3-induced hippocampal damage. The results showed that Parkin-/- inhibited mitophagy, and aggravated AlCl3-induced mitochondrial damage, NLRP3-inflammasome activation, apoptosis and hippocampal damage. Finally, we administered MitoQ (mtROS inhibitor) and MCC950 (NLRP3 inhibitor) to AlCl3-treated Parkin-/- mice to investigate the mechanism of Parkin-mediated mitophagy. The results showed that inhibition of mtROS and NLRP3 attenuated hippocampal NLRP3-inflammasome activation, apoptosis, and damage in AlCl3-treated Parkin-/- mice. These findings indicate that Parkin-mediated mitophagy protects against AlCl3-induced hippocampal apoptosis in mice via the mtROS-NLRP3 pathway.
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