正常中枢神经系统因血脑屏障的存在使免疫系统的成分不能进入，被认为是免疫特免区。然而，越来越多的证据显示，中枢与免疫系统存在着相互作用。神经通路参与了细胞与体液免疫反应的调控，而免疫系统也主要通过细胞因子来影响中枢神经系统的功能。中枢神经系统内有免疫受体的分布，而免疫系统也有神经受体的表达，它们共用一套相同的信号分子(神经递质，神经肽，细胞因子等)。长久以来，神经-免疫间相互作用的研究都局限于其信号分子与受体间的作用，在神经细胞上往往同时有免疫受体的表达，而在免疫细胞，特别是小胶质细胞上同样也可见到神经受体的表达，那么在这两类受体之间除通过神经递质或免疫因子产生相互作用外，是否在受体蛋白之间存在直接的相互作用，目前尚未见相关报道。为此，本研究，拟以脑小胶质细胞为切入点，就小胶质细胞免疫受体与神经受体是否存在直接的蛋白作用进行探讨，期望所获结果能有助于我们更好地理解神经系统-免疫系统之间的联系，并为临床相关疾病的防治提供有益的理论基础。小胶质细胞广泛分布于中枢神经系统内,参与脑内的固有免疫反应,构成中枢神经系统抵御病原体入侵的第一防线,被认为是正常中枢神经系统中最有代表性的免疫细胞。小胶质细胞是中枢神经系统受损伤后最早发生反应的细胞类型。中枢神经系统的多种病理状态如创伤，中风，炎症反应和神经退行性疾病等，均可激活小胶质细胞，启动固有免疫反应，产生多种细胞因子及炎症趋化因子，进而导致各种白细胞穿过血脑屏障到达炎症反应区域。神经元-小胶质细胞间的相互作用在控制小胶质细胞的功能及其激活方面起到了重要的作用。小胶质细胞上表达各种神经递质受体来，感受神经元释放的神经递质，调控小胶质细胞的活性，并进一步对神经元上的相关受体作用从而影响神经元的功能。小胶质细胞在神经-免疫相互作用中起到了至关重要的作用。小胶质细胞上有多种神经递质受体(D2DR，NMDAR1，mGluR5等)和天然免疫受体(TLR4)的表达，弄清这些受体在炎症反应时的相互作用，对炎症机制的了解会起到很大的推动作用。本实验以LPS刺激小胶质细胞为炎症模型，使用了三种小胶质细胞，1TLR4正常的小胶质细胞株N9；2TLR4缺陷的小胶质细胞株EOC20；3TLR4缺失的原代小胶质细胞。研究了上述免疫受体及神经递质受体在炎症反应时的相互作用关系。实验从研究炎症状态时小胶质细胞上天然免疫受体(TLR4)与神经递质受体(D2DR，NMDAR1)间相互作用入手，通过免疫共沉淀，荧光共定位及荧光共振能量转移(FRET)技术证实了免疫受体TR4与神经递质受体NMDAR1受体间存在蛋白质相互作用后，进一步的功能实验发现LPS刺激能引发小胶质细胞的钙振荡现象，这种钙振荡与小胶质细胞上表达的mGluR5受体有关。后续实验围绕mGluR5受体，利用免疫共沉淀，FRET，免疫荧光共定位，NF-κB报告基因及ELISA等相关技术，研究了mGluR5受体在LPS刺激小胶质细胞时的作用及其与LPS，NMDAR1，TLR4间的相互关系，得到结果如下：主要结果和结论：1N9，EOC20小胶质细胞株上有多巴胺D2受体(D2DR)的表达，LPS刺激后其表达量增高，但免疫共沉淀实验未检测到TLR4/D2DR受体间的蛋白质相互作用；2N9，EOC20小胶质细胞株上有免疫受体TLR4受体的表达，N9，EOC20细胞株及TLR4缺失的原代小胶质细胞上均有谷氨酸受体mGluR5及NMDAR1受体的表达，小胶质细胞上的免疫与神经受体的共表达为神经与免疫系统间的联系奠定了物质基础；3LPS刺激N9，EOC20小胶质细胞株时，LPS能与mGluR5受体直接结合，提示LPS在作用于小胶质细胞时存在TLR4以外的信号通路；4LPS刺激N9，EOC20细胞株及TLR4缺失的原代小胶质细胞均能引发荧光钙振荡；这种振荡依赖于细胞内的游离钙离子，并能被mGluR5受体拮抗剂所拮抗。结果提示LPS刺激通过小胶质细胞时通过直接作用于mGluR5受体，引发小胶质细胞的荧光钙振荡；5LPS刺激N9，EOC20细胞株及TLR4缺失的原代小胶质细胞后，能够引发NMDAR1受体的Ser896位点的磷酸化，这种磷酸化能被mGluR5受体拮抗剂所拮抗。结果提示LPS刺激小胶质细胞，可直接作用于mGluR5受体引发了NMDAR1受体的磷酸化过程；6LPS刺激N9，EOC20小胶质细胞株，能引发TLR4/NMDAR1间的蛋白质相互作用，这种相互作用能被mGluR5受体拮抗剂所拮抗；7LPS刺激N9，EOC20小胶质细胞株时，通过作用于mGluR5受体，能增强NF-κB的活性。提示LPS作用于小胶质细胞时，存在TLR4以外的活化NF-κB的途径；8对mGluR5受体的激活，能抑制LPS刺激N9细胞导致的TNF-α分泌增高。提示mGluR5受体参与了抗炎反应，可能成为调节炎症反应的新的靶点。综上所述，我们的研究证实了在小胶质细胞上，LPS除了经典的TLR4信号通路以外，还存在mGluR5受体这个新的作用靶点，LPS通过这个靶点，活化了NF-κB，通过某种机制，降低了TNF-α炎性介质的分泌，起到抗炎的作用。推测该信号通路如下：LPS刺激小胶质细胞，除了与TLR4结合外，还直接作用于mGluR5受体，引发小胶质细胞内游离钙的钙振荡，磷酸化NMDAR1受体的Ser896位点，使得大量滞留于内质网的NMDAR1受体向胞膜迁移，并与胞膜上的TLR4受体发生蛋白质相互作用。