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肥胖是多种因素相互作用引起的慢性代谢性疾病,长期高脂饮食诱导大鼠引起下丘脑炎症导致小胶质细胞激活。肥胖和多种神经退行性疾病一样,与中枢神经系统慢性炎症有关,成为疾病发生发展的潜在机制之一。小胶质细胞是大脑免疫细胞,是中枢神经系统第一道最主要的免疫防线。它在下丘脑炎症中扮演重要角色。一方面,活化的小胶质细胞在发生损伤时可以吞噬外来的一些毒素、病毒、细菌、死亡的细胞和组织碎片等。它分泌的大量的细胞毒素中包括活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)、蛋白酶和细胞因子,这些物质可以破坏受到感染的组织和细胞。另外,好的一方面是小胶质细胞还能分泌抗炎性细胞因子和神经营养因子来促进神经组织的再生。在小胶质激活的过程中,Toll样受体4(Toll-like recepors4,TLR4)的参与在炎症诱导中起重要作用。核转录因子kappa B(Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cell,NF-κB)信号通路作为一个重要的的炎症通路,也调控小胶质细胞炎症介质的释放。胰高血糖素样肽-1(Glucagon-like peptide-1,GLP-1)类似物除有降糖作用外,对小胶质细胞有抗炎神经保护作用。GLP-1是一种多肽激素,由肠道L细胞分泌。它不仅是临床上常用的降糖药,而且对神经细胞有营养和保护作用。小胶质细胞上有GLP-1受体(GLP-1R),GLP-1类似物可通过与细胞膜表面的GLP-1R结合发挥作用。然而,目前GLP-1类似物利拉鲁肽的神经保护作用的具体机制尚不清楚。因此阐明其机制是利拉鲁肽作为神经保护治疗药物的前提和研究重点。本课题利用新生一天内SD乳鼠提取的原代小胶质细胞,探索脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)干预原代小胶质细胞时间与表达诱导型一氧化氮合成酶(Inducible nitric oxide synthase,iNOS)时效关系的研究,建立炎症模型。通过利拉鲁肽和TLR4抑制剂干预激活的下丘脑小胶质细胞,研究利拉鲁肽通过TLR4介导小胶质的抗炎作用。研究从三个部分介绍:第一部分原代小胶质细胞的分离、培养与鉴定目的:培养原代小胶质细胞,为后续实验提供基础。方法:取出生1天内的SD乳鼠,取出脑组织,用胰酶消化,放入培养箱中培养,隔天换液。长满后,再从混合细胞中分离出小胶质细胞,继续培养。免疫荧光法鉴定小胶质细胞。结果:共聚焦显微镜鉴定小胶质细胞。结论:成功培养出原代小胶质细胞,为后续实验提供基础。第二部分从iNOS的表达研究原代小胶质细胞炎症模型的建立目的:iNOS是小胶质M1型极化的指标,建立小胶质细胞的炎症模型从iNOS的表达入手,能更好的探索脂多糖(LPS)干预原代小胶质细胞时间与表达诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)时效关系,为小胶质细胞建立炎症模型提供依据。方法:原代小胶质细胞提纯后随机分为实验组和对照组。实验组分为4组,分别用LPS干预6 h、12 h、24 h和48 h,对照组为LPS未干预0 h。分别用免疫荧光和免疫印迹法检测iNOS在LPS干预原代小胶质细胞不同时间的表达。结果:LPS干预小胶质细胞12 h、24 h和48 h后iNOS的表达量与对照组有明显差异(p<0.01),且在24h前逐渐升高,24 h达峰值,24 h后逐渐下降。结论:LPS干预原代小胶质细胞时间与iNOS表达量有关,LPS干预24 h时iNOS表达最高,所以有理由认为小胶质细胞理想的炎症模型是LPS干预原代小胶质细胞24 h。第三部分:利拉鲁肽通过TLR4介导原代小胶质细胞的抗炎作用目的:通过测定TLR4及招募蛋白髓样分化因子88(Myeloid differentiation primary response gene 88,My-D88)、TNF受体相关因子6(TNF receptor-associated factor,TRAF6)和NF-κB下游的炎症因子白介素-1(Interleukin-1β,IL-1β)、环氧合酶2(Cyclooxygenase 2,COX2)基因转录水平,研究GLP-1类似物利拉鲁肽通过TLR4对原代小胶质细胞的发挥抗炎作用。方法:把细胞提纯后分组,细胞分成5组(对照组、LPS组、利拉鲁肽组、LPS+利拉鲁肽组、LPS+TAK-242组),荧光实时定量PCR检测TLR4、My D88、TRAF6、COX2和IL-1β基因水平的表达。用免疫荧光法定位NF-κB/p65入核情况。结果:1、免疫荧光法检测NF-κB/p65入核情况,NF-κB/p65被染成绿色,细胞核染成蓝色。在LPS组中,P65主要定位于核内,而在对照组、利拉鲁肽组和LPS+利拉鲁肽组中,P65主要定位于胞浆。2、在荧光实时定量PCR结果中,相对于对照组,TLR4、My D88、COX2和IL-1β在LPS组的基因相对表达量增高,在利拉鲁肽组的基因相对表达量没有明显改变,在LPS+利拉鲁肽组、LPS+TAK-242组中基因相对表达量减少。结论:1、本研究通过在体外细胞实验发现LPS干预原代小胶质细胞后,其TLR4信号通路及下游炎症因子的表达增强。2、利拉鲁肽可以抑制激活的小胶质细胞中NF-κB/p65的入核。3、GLP-1类似物利拉鲁肽和TLR4抑制剂TAK-242分别干预激活的小胶质细胞,其炎症因子的表达结果一致,都是减少的。这说明利拉鲁肽可以通过介导TLR4信号通路以及下游炎症因子的释放来减轻小胶质细胞的炎症作用。