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低温(Hypothermia)具有激活冷敏感受体、引发冷受体电兴奋的效应。同时,低温可以降低炎症反应、减少炎症因子释放。目前尚不明确低温对冷受体的激活与炎症因子的抑制之间是否具有相关性。本课题探讨了冷应激时小鼠下丘脑中冷受体TRPM8的表达,以及TRPM8和炎症因子TNFα之间的关系和可能的机制。首先,建立小鼠低温模型。低温环境下(4°C),随低温时间的延长,小鼠下丘脑中冷敏感受体TRPM8表达上调,炎症因子TNFα表达下调。为排除神经和体液调节对基因表达可能的影响,我们建立了细胞低温模型。结果表明,低温可以激活PC12细胞中TRPM8的表达、抑制TNFα的表达,两者之间呈现负相关性。为研究这一现象的机制,我们利用siRNA和shRNA分别敲低细胞中TRPM8的表达。结果发现,当TRPM8被敲低时,低温对TRPM8表达的激活作用消失,对TNFα的表达由抑制作用转为激活作用。NFκB是炎症反应中重要的转录调节因子。体内和体外实验都发现,低温对NFκB具有抑制作用。敲低TRPM8表达后,低温对NFκB的抑制作用转为激活作用。通过分离细胞膜蛋白和胞浆蛋白,我们发现低温主要激活胞浆TRPM8蛋白的表达,对细胞膜TRPM8的表达没有显著激活作用。借助免疫荧光标记、免疫共沉淀等方法,我们发现胞浆中TRPM8与NFκB蛋白具有相互作用。进一步,通过分离核蛋白和胞浆蛋白,以及加入NFκB阻断剂等方法,我们发现TRPM8对TNFα的负调控作用是通过抑制NFκB的核易位实现。冷应激时,TRPM8表达上调,与NFκB亲和力明显增加,抑制NFκB解离和核易位,最终抑制TNFα的转录。最后,我们通过小鼠脑缺血再灌注模型对TRPM8负调控TNFα的病理生理学意义进行考察。结果表明,当降低模型组小鼠脑局部温度时,相比未降温的模型组小鼠,低温组小鼠下丘脑中TRPM8的表达激活,同时TNFα的表达抑制。再次确认了TRPM8激活对TNFα的负调控作用。本课题中,我们将对TRPM8的认识,从表达于外周神经系统的膜表面受体,引入至表达于中枢神经系统细胞胞浆内的信号蛋白,揭示了TRPM8激活后对炎症因子TNFα负调控作用可能的机制。为低温抗炎的生理效应提供了新的实验依据,也为低温在临床的应用提供了新的理论依据。