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目的:
(1)观察慢性低O2高CO2模拟的COPD小鼠模型中脑组织超微结构改变及神经炎症因子表达;
(2)探讨腺苷A2A受体与神经炎症的关系。
方法:
实验动物随机分为六组:对照野生组(NC+/+);对照杂合组(NC+/-);对照敲除组(NC-/-);低O2高CO24周野生组(4HH+/+);低O2高CO24周杂合组(4HH+/-);低O2高CO24周敲除组(4HH-/-)。利用野生型、A2A受体敲除型小鼠进行对照实验,电镜观察脑组织中神经胶质细胞改变以及外源性多形核白细胞、单核巨噬细胞的浸润聚集;采用RT-PCR方法测定皮层和海马中TNF-α,IFN-γ,TGF-β1 mRNA的表达;免疫组化法观察星形胶质细胞及小胶质细胞的改变。
结果:
(1)电镜中4HH+/+组比NC+/+组星形胶质细胞数量明显增加,形态以凋亡为主,同时可见足突明显水肿,少突胶质细胞水肿、空泡形成、髓鞘疏松;4HH-/-组比4HH+/+组凋亡星形胶质细胞数量减少,形态仅轻度异常,未见明显水肿;实验组未见外周炎症细胞浸润。
(2) RT-PCR分析显示低O2高CO24周组比正常对照组小鼠皮层及海马的TNF-α,IFN-γ mRNA表达上调(P<0.05);而4HH-/-组不及4HH+/+组海马TNF-α mRNA表达上调明显(P<0.05)。
(3)免疫组化半定量分析慢性低O2高CO2环境下小鼠皮层星形胶质细胞数量明显增多;小胶质细胞数量明显增多,形态上也出现改变,细胞突起更为明显,但未见“阿米巴样”改变。与4HH-/-组相比,4HH+/+组的星形胶质细胞和小胶质细胞数量增多较明显(P<0.05)。
结论:
慢性低O2高CO2环境下小鼠脑组织中出现程度不等的炎症与凋亡现象,其神经炎症表现为星形胶质细胞数量增多、足突水肿,小胶质细胞数量增多,少突胶质细胞空泡形成、髓鞘疏松,促炎因子水平升高,A2A受体敲除型小鼠上述病理变化较野生型明显减轻。因此,推测在慢性低O2高CO2时腺苷A2A受体基因敲除可能通过抑制神经炎症起到神经保护作用。