SH-SY5Y細胞におけるβ-アミロイドに対するメマンチンの神経保護効果に対するリソソームおよびシグマ受容体の寄与

Contribution of Lysosome and Sigma Receptors to Neuroprotective Effects of Memantine Against Beta-Amyloid in the SH-SY5Y Cells.

• Mojtaba Keshavarz
• Majid Reza Farrokhi
• Elahe Amirinezhad Fard
• Mohammad Mehdipour

抄録

メマンチンは、アルツハイマー型認知症治療薬として承認されている。ADの病態生理には、オートファジー、リソソーム機能障害、シグマ受容体が関与している可能性がある。そこで、我々は、SH-SY5Y細胞におけるアミロイドβ（Aβ）誘発性神経毒性に対するメマンチンの神経保護効果に対するシグマ受容体およびリソソソーム阻害の寄与を調べることを目的とした。 メマンチン（2.5μM）、ジゾシルピン（MK801、選択的N-メチル-D-アスパラギン酸（NMDA）受容体アンタゴニストとして）（5μM）のAβ25-35（2μg/μL）誘発性神経毒性に対する神経保護効果を決定した。リソソーム阻害剤としてクロロキン（１０、２０、および４０μＭ）を使用し、選択的シグマ受容体アンタゴニストとしてＢＤ-１０６３（１、１０、および３０μＭ）を使用した。ＳＨ-ＳＹ５Ｙ細胞における神経毒性を測定するために、ＭＴＴＴアッセイを用いた。データは、一方向ANOVAを用いて分析した。 メマンチン（2.5μM）、ジゾシルピン（5μM）、クロロキン（10および20μM）およびBD-1063（1、10および30μM）は、SH-SY5Y細胞におけるAβの神経毒性効果を減少させた。しかし、クロロキン（４０μＭ）は、Ａβの神経毒性効果を増加させた。メマンチン＋Ａβ＋クロロキン（１０，２０，４０μＭ）で処理した細胞の細胞生存率は、メマンチン＋Ａβで処理した群に比べて有意に低かった。さらに、メマンチン＋Ａβ群の細胞生存率は、メマンチン＋Ａβ＋ＢＤ-１０６３（１０及び３０μＭ）群よりも高かった。 リソソソーム受容体とシグマ受容体がメマンチンや他のNMDA受容体拮抗薬の神経保護機構に寄与している可能性がある。さらに、リソソーム機能の回復とシグマ受容体の調節は、AD治療における潜在的なターゲットである。

Memantine is an approved drug for the treatment of Alzheimer's disease (AD). Autophagy, lysosome dysfunction, and sigma receptors have possible roles in the pathophysiology of AD. Therefore, we aimed to investigate the contribution of sigma receptors and lysosome inhibition to the neuroprotective effects of memantine against amyloid-beta (Aβ)-induced neurotoxicity in SH-SY5Y cells. We determined the neuroprotective effects of memantine (2.5 µM), dizocilpine (MK801, as a selective N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor antagonist) (5 μM) against Aβ25- 35 (2 μg/μL)-induced neurotoxicity. We used chloroquine (10, 20, and 40 μM) as a lysosome inhibitor and BD-1063 (1, 10, and 30 μM) as a selective sigma receptor antagonist. The MTT assay was used to measure the neurotoxicity in the SH-SY5Y cells. Data were analyzed using the one-way ANOVA. Memantine (2.5 µM), dizocilpine (5 µM), chloroquine (10 and 20 µM) and BD-1063 (1, 10 and 30 µM) decreased the neurotoxic effects of Aβ on the SH-SY5Y cells. However, chloroquine (40 µM) increased the neurotoxic effects of Aβ. Cell viability in the cells treated with memantine + Aβ + chloroquine (10, 20, and 40 μM) was significantly lower than the memantine + Aβ-treated group. Moreover, cell viability in the memantine + Aβ group was higher than the memantine + Aβ + BD-1063 (10 and 30 μM) groups. The lysosomal and sigma receptors may contribute to the neuroprotective mechanism of memantine and other NMDA receptor antagonists. Moreover, the restoration of lysosomes function and the modulation of sigma receptors are potential targets in the treatment of AD.

© 2020 The Authors.