帕金森病(parkinson’s disease,PD)是一种多发于中老年的中枢神经系统退行性疾病,以运动不能、肌僵直、静止性震颤及姿势反射障碍为特征性表现,其病理学特征是中脑黑质致密带(substantia nigra pars compacta,SNpc)多巴胺(dopamine,DA)能神经元脱失。迄今为止,虽然遗传、环境和氧化应激等因素对PD发病均起到一定的作用,但其确切的病因尚不完全清楚。脑内高铁导致黑质-纹状体系统DA能神经元功能的损伤已成为越来越受到神经科学家关注的热点问题。铁,作为人体所必需的营养元素之一,广泛地参与人体内的生理功能和生化反应。研究发现铁的异常聚积与PD的发病密切相关。铁选择性聚积可能与二价金属转运蛋白1(divalent metal transporter,DMT1)和铁转出蛋白ferroportin 1(FPN1)的异常表达有关。铁调节蛋白(iron regulatory proteins,IRPs)能特异性的识别铁转运相关蛋白m RNA上的IRE序列,当IRPs激活,与FPN1 m RNA的5’UTR的IRE结合,使FPN1m RNA不能翻译,FPN1蛋白表达降低;当与DMT1 m RNA的3’UTR结合时,增加其m RNA的稳定性,DMT1蛋白表达增加。铁调素(hepcidin)是近年来发现的铁调节激素,可以抑制FPN1基因的转录与翻译过程,促进FPN1的内化和降解,降低FPN1,在维持机体铁稳态的平衡中发挥重要的作用。目前PD铁沉积的研究主要集中在DA能神经元,实际上脑内多种胶质细胞在铁稳态调节中也发挥重要作用。PD患者的中脑SNpc有大量的激活的小胶质细胞,这些激活的小胶质细胞有大量的铁沉积,然而小胶质细胞激活和铁聚积之间的关系尚未阐明。本室前期研究表明,6羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)激活铁调节蛋白1(iron responsive protein1,IRP1)使DMT1的表达增加,FPN1的表达降低,导致了DA能神经元铁的聚集及神经元损伤。6-OHDA作用下,星形胶质细胞DMT1和FPN1的表达均增加,铁转运能力增强。那么,小胶质细胞在脑铁代谢以及PD黑质铁聚积过程中是如何发挥作用的?本研究应用经典的神经毒性药物6-OHDA处理小鼠小胶质细胞系BV2细胞,采用细胞培养、酶联免疫吸附实验、实时荧光定量PCR、Western blot等多项研究方法,探究6-OHDA对BV2小胶质细胞铁代谢的影响。结果如下:1.10μmol/L 6-OHDA处理BV2小胶质细胞24 h,DMT1的蛋白表达明显上调,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.01)。FPN1蛋白表达水平与正常对照组相比无明显变化(P>0.05)。2.10μmol/L 6-OHDA处理BV2小胶质细胞24 h,IRP1的蛋白表达明显上调,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.01)。3.10μmol/L 6-OHDA处理BV2小胶质细胞24h,增加细胞对铁的摄取能力,与对照组相比,差别有统计学意义(P<0.01),6-OHDA处理BV2小胶质细胞,细胞的铁转出能力无明显变化。(P>0.05)。4.10μmol/L 6-OHDA处理BV2小胶质细胞24h,与对照组相比,hepcidin的释放量明显下降,差异有统计学意义(P<0.01)。5.10μmol/L的6-OHDA处理BV2小胶质细胞24h,TNF-αm RNA的水平显著升高,与正常对照组相比,差异有统计学意义(P<0.01)。IL-1βm RNA的水平显著升高,与正常对照组相比,差别有统计学意义(P<0.01)。6.100μmol/L FAC处理BV2小胶质细胞24h,DMT1蛋白表达明显降低,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.01)。FPN1蛋白表达明显升高,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.01)。7.100μmol/L FAC处理BV2小胶质细胞24h,IRP1的蛋白表达明显降低,与正常对照组相比,差异有统计学意义(P<0.001)。8.100μmol/L DFO处理BV2小胶质细胞24h,DMT1蛋白表达明显升高,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.01)。FPN1蛋白表达明显降低,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.01)。9.100μmol/L DFO处理BV2小胶质细胞24h,IRP1的蛋白表达明显升高,与正常对照组相比,差异有统计学意义(P<0.01)。上述结果表明,6-OHDA处理BV2小胶质细胞DMT1表达增加,铁转入增加,可能与IRP1上调有关。6-OHDA对FPN1表达无明显作用,铁转出不变,可能是IRP1上调,hepcidin下调共同作用的结果。6-OHDA能激活BV2小胶质细胞,使细胞TNF-α,IL-1β表达增加。高铁抑制了IRP1,使DMT1蛋白表达降低,FPN1的蛋白表达升高。低铁激活了IRP1,使DMT1蛋白表达升高,FPN1的蛋白表达降低。综上所述,6-OHDA通过激活IRP1,抑制hepcidin,调节了DMT1和FPN1的表达。引起小胶质细胞铁聚积。6-OHDA能激活小胶质细胞,释放炎性因子,进而造成DA神经元的损伤。