研究背景与目的:甲醛(Formaldehyde,FA)是一种有害气体,其神经毒性包括许多神经退行性变,实验室研究发现FA还可以导致神经细胞的凋亡。目前,我们已经证实:新型气体信号分子硫化氢(Hydrogen sulfide,H2S)能拮抗FA的神经毒性,机制包括抑制内质网应激,氧化应激等,但其深入的作用机制及信号通路仍未完全阐明。自噬(autophagy)是溶酶体吞噬陈旧细胞器或蛋白并降解的过程,以藉此实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。但长期过度的自噬会损伤细胞并最终引起凋亡。瘦素(leptin)是一种小分子多肽类激素,近年来研究报道,leptin参与了多种神经功能调节,并发挥了神经保护作用。为此,我们使用PC12作为神经细胞模型,从自噬和leptin方面探讨H2S抗FA诱导的神经细胞毒性的作用机制。方法:使用CCK-8(Cell Counting Kit-8)法检测细胞活力;双染流式细胞术检测细胞凋亡;ELISA法检测凋亡蛋白Caspase-3活性;免疫荧光法观察LC-3的表达;Western Blot检测leptin,beclin-1,LC-3和PARP的表达。结果:1.甲醛诱导自噬促进神经细胞凋亡PC12细胞予以不同浓度FA(FA,60,120,240μM)处理24h,结果显示三种浓度FA均能诱导PC12自噬的发生,并不同程度提升了PC12细胞的凋亡率,自噬活性及PC12细胞凋亡率与FA浓度呈正相关。2.硫化氢通过抑制自噬活性拮抗甲醛诱导的神经毒性与细胞凋亡PC12细胞用Na HS(100、200和400μM)预处理30min后,再加入FA(120μM)共处理24h,H2S可减轻FA对神经细胞凋亡的诱导作用,并减轻其自噬活性。3.硫化氢能恢复甲醛抑制的leptin活性Na HS以100、200和400μM的浓度预处理PC12细胞24h后,加入FA(120μM)共处理24h,与FA损伤组相比,H2S恢复FA对leptin活性的抑制。4.阻断leptin通路可逆转硫化氢拮抗甲醛诱导的神经毒性与细胞凋亡Leptin阻断剂预处理PC12细胞30min后,加入200μM的H2S预处理30min,再加入FA 120μM共处理24h。H2S对FA损伤的PC12细胞凋亡的保护作用及自噬活性的抑制作用被逆转。结论:硫化氢通过上调leptin通路抑制自噬拮抗甲醛诱导的神经毒性。