低温环境对炎症诱导性脑病小鼠模型的影响

目的本研究旨在确定较低的环境温度对脓毒性脑病(SAE)小鼠模型神经系统的影响。方法实验使用C57BL/6J小鼠,随机分为中性温度空白组(30±0.5)℃、中性温度模型组(30±0.5)℃、低温空白组(26±0.5)℃及低温模型组(26±0.5)℃。模型组小鼠采用腹腔注射LPS(10 mg·kg-1)的方法建立小鼠脓毒血症模型,空白组注射等计量的生理盐水。注射完成后,分别将中性温度组小鼠饲养于30℃环境中,低温组小鼠饲养于26℃环境中。(1)造模24 h后,小鼠尾静脉注射Evans Blue(EB)溶液,并于注射后1 h处死小鼠,检测脑实质内EB含量,以评估血脑屏障损伤情况;(2)造模后24 h,收集小鼠血液,用以检测血浆中TNF-α、IL-6等炎性细胞因子的含量;(3)同时收集小鼠脑组织,采用免疫荧光方法检测小胶质细胞形态学变化及细胞吞噬作用、迁移作用等功能的变化。结果 (1)模型组小鼠与空白组小鼠相比,脑实质内EB含量升高,证明LPS刺激可引起小鼠血脑屏障通透性增强;同时低温组与中性温度组相比,无论模型组还是空白组,小鼠脑内EB含量均显著升高,证明低温环境可以加重血脑屏障的破坏;(2)模型组与空白组相比,血浆中炎性细胞因子含量升高,间接证明血脑屏障破坏的同时,大量炎性细胞因子进入脑实质,引发神经炎症;(3)虽然LPS刺激后,大量小胶质细胞活化,小胶质细胞吞噬作用及迁移作用显著增强,但与中性温度组相比,低温组中小胶质细胞吞噬作用及迁移作用表现出降低趋势。结论血脑屏障通透性增强是脓毒性脑病发病的重要特征之一,低温环境加重血脑屏障的破坏,使大量炎性细胞因子进入脑实质内。作为大脑免疫反应的第一道防线,小胶质细胞在促炎因子的作用下迅速活化。活化的小胶质细胞释放金属基质蛋白酶(MMP),MMP是破坏血管内皮细胞紧密连接结构的重要物质之一,脑内MMP含量的升高会进一步加重血脑屏障的破坏,从而造成恶性循环。同时,低温环境会降低小胶质细胞的迁移作用及吞噬功能,使脑内病原物质增多,进一步加重炎症反应。综上所述,适当升高的环境温度对炎症诱导的小鼠脑病模型具有一定的保护作用。