小鼠流行性乙型脑炎疾病进展中反应性星形胶质细胞活化模式的变化及干预

目的 明确星形胶质细胞活化模式与流行性乙型脑炎疾病进展的关系。方法 首先通过足垫注射乙型脑炎病毒(JEV)构建流行性乙型脑炎小鼠模型,采用免疫荧光技术(IFA)检测JEV非结构蛋白3(NS3)在小鼠全脑的表达情况;进一步利用IFA、 RNA测序技术(RNA-seq)、实时定量PCR明确流行性乙型脑炎发病不同阶段星形胶质细胞活化模式的变化;最后,通过侧脑室注射鸢尾素(irisin)调控补体C3阳性A1型星形胶质细胞、 S100钙结合蛋白A10(S100A10)阳性的A2型星形胶质细胞活化比例,探索其是否可改善乙型脑炎模型小鼠的体质量、行为学评分及脑组织损伤情况。结果 流行性乙型脑炎模型组小鼠的M1、 M2等运动皮层脑区和海马组织中NS3蛋白显著增加。上述区域胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)阳性星形胶质细胞的数目和体积较对照组也显著增加,其中JEV感染后与A1/A2型星形胶质细胞活化相关的基因均显著升高。侧脑室或者腹腔注射irisin虽不能改善流行性乙型脑炎预后,但可在一定程度上抑制A1型星形胶质细胞活化,减轻神经炎症。结论 JEV主要感染小鼠的运动皮质和海马神经元,且星形胶质细胞异常激活导致神经炎症损伤。Irisin可能抑制A1型星形胶质细胞激活,减轻JEV感染后的神经炎症。

星形胶质细胞调节缺血性脑卒中的胶质瘢痕形成

背景:缺血性脑卒中是临床上主要的致死及致残性疾病之一,经血管再通获益的患者数量极其有限,故探索有效治疗手段迫在眉睫。以星形胶质细胞为主所形成的胶质瘢痕作为缺血性脑卒中的重要病理变化之一,是阻碍脑卒中后期轴突再生和神经修复的主要原因。目的:通过对缺血性脑卒中后星形胶质细胞瘢痕形成的病理过程、关键的信号调节机制和潜在治疗靶点进行分析,旨在为干预星形胶质细胞瘢痕形成以有效治疗缺血性脑卒中提供理论依据,并为促进脑卒中后康复提供新策略。方法:全面检索2010-2022年在中国知网、PubMed和Web of Science数据库收录的相关文献,中文检索词:“缺血性脑卒中、脑缺血、星形胶质细胞、胶质瘢痕、胶质增生、星形胶质细胞增多症”,英文检索词:“Ischemic stroke,Brain ischemi*,Cerebral ischemi*,Astrocyt*,Astroglia*,Glial scar,Gliosis,Astrogliosis”,经筛选后纳入78篇文献进行综述。结果与结论:①星形胶质细胞在中枢神经系统稳态的维持中具有重要作用,缺血性脑卒中发生后,星形胶质细胞从静息态转变为激活态,由于脑缺血部位损伤的严重程度的不同,其活化呈现从肿胀、增殖到胶质瘢痕形成的动态变化。②成熟的星形胶质细胞受到刺激重新进入细胞周期并发生增殖和迁移,是形成胶质瘢痕的主要细胞来源,脑室下区的神经干细胞、脑实质局部神经胶质抗原2(NG2)和室管膜细胞前体细胞也可分化为星形胶质细胞,内皮素1(ET-1)、水通道蛋白4(AQP4)、睫状神经营养因子(CNTF)和缝隙连接蛋白参与了此过程;硫酸软骨素蛋白多糖(CSPG)是细胞外基质的主要成分,同增殖的星形胶质细胞共同形成致密的胶质瘢痕屏障,阻碍了轴突的极化和延伸。③星形胶质细胞活化、增殖、迁移及促炎作用所涉及的关键信号分子的激活或者抑制调节了胶质瘢痕形成,转化生长因子β1(TGF-β1)/Smad和JAK/STAT3是经典的星形胶质细胞反应性相关通路,糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)和受体相互作用蛋白激酶1(RIP1K)是调节炎症反应的关键分子,而关于Smad泛素化相关因子2(Smurf2)和白细胞介素17及其下游信号通路在胶质瘢痕形成中的研究相对较少,值得深入探索。④以星形胶质细胞反应性相关的信号通路、细胞增殖调控蛋白和炎症因子为靶点的药物有效抑制了缺血性脑卒中后胶质瘢痕的形成,其中临床常用药物如褪黑素和丙戊酸调节胶质瘢痕形成的作用已被发现,这使得通过抑制胶质瘢痕形成来促进神经功能恢复的药物应用于脑卒中患者成为可能。⑤然而,胶质瘢痕在脑卒中急性期发挥的神经保护作用是不可忽视的,因此如何选择合适的药物干预时机,以在保持胶质瘢痕发挥保护作用的同时促进局部微环境中的神经再生和修复是今后努力的方向。

FAC对小鼠嗅球小胶质细胞和星形胶质细胞的影响

目的 探究经鼻给予枸橼酸铁铵(FAC)对小鼠嗅觉及嗅球(OB)中小胶质细胞和星形胶质细胞的影响。方法 取健康雄性8周龄C57BL/6小鼠20只,随机分成对照组和FAC组,每组10只。FAC组小鼠按照200 mg/kg体质量双侧鼻孔交替滴入FAC溶液,对照组给予等体积生理盐水,两组均隔天滴1次,共2周。2周后测试小鼠嗅觉功能,采用免疫荧光染色方法观察经鼻给铁对OB中小胶质细胞和星形胶质细胞的影响。结果 与对照组相比,FAC组小鼠出现明显的嗅觉障碍,差异有统计学意义(t=9.57,P<0.05);FAC组小鼠OB的质量明显降低,差异有统计学意义(t=10.50,P<0.05);FAC组小鼠OB中激活的小胶质细胞和星形胶质细胞明显增多,差异有统计学意义(t=5.07、4.83,P<0.05)。结论 经鼻给FAC能够引起嗅觉障碍,造成OB损伤以及小胶质细胞和星形胶质细胞激活。

二萜化合物Leukamenin E诱导星形胶质细胞凋亡的机制研究

目的:分析对映-贝壳杉烷型二萜Leukamenin E对原代培养的大鼠星形胶质细胞的毒性及其机制。方法:原代培养大鼠星形胶质细胞,MTT法检测细胞毒作用,倒置显微镜观察Hoechst 33258对细胞核染色结果,Annexin V/PI双染经流式细胞仪分析细胞膜与细胞核改变,PI染色经流式细胞仪分析细胞周期,Western Blotting方法分析细胞色素c和Caspase-3表达。结果:Leukamenin E对星形胶质细胞有较强毒性,半抑制浓度(IC50)为(1.83±0.23)μM;5μM和10μM的Leukamenin E可通过细胞色素c释放和Caspase-3激活的线粒体途径诱导星形胶质细胞凋亡;该凋亡进程中细胞膜磷脂酰丝氨酸外翻与细胞核DNA片段化表现为同步化现象。结论:Leukamenin E对原代培养的大鼠星形胶质细胞具有较强毒性,可诱导星形胶质细胞通过线粒体途径凋亡。

星形胶质细胞敲除铜蓝蛋白对小鼠脑铁代谢的影响

目的探讨铜蓝蛋白(CP)在脑铁代谢中的作用机制。方法将CP^(flox/flox)小鼠与^(GFAP)-cre小鼠杂交,得到胶质纤维酸性蛋白(^(GFAP))-cre介导的CP基因敲除小鼠,即CP^(GFAP)cKO小鼠。6月龄88只雄性小鼠被分为WT、^(GFAP)-cre、CP^(flox/flox)和CP^(GFAP)cKO 4组。通过基因型鉴定、免疫荧光染色和Western blotting方法检测星形胶质细胞是否特异性敲除CP;Morris水迷宫实验检测星形胶质细胞敲除CP的小鼠学习和记忆功能;通过电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和同步辐射微束X线荧光光谱法(μ-XRF)检测皮层、海马区铁水平;血清和组织铁试剂盒测定血清和肝铁含量。结果基因型鉴定、免疫荧光染色和Western blotting结果确认星形胶质细胞特异性敲除CP基因小鼠建立模型成功;Moris水迷宫实验结果观察到星形胶质细胞特异性敲除CP基因,小鼠的学习记忆能力明显降低;ICP-MS、μ-XRF结果显示,皮层区和海马区铁含量显著下降;而血清铁和肝铁含量没有明显变化。结论星形胶质细胞特异性敲除CP基因的小鼠的学习记忆能力下降与脑铁降低密切相关;CP的主要功能可能是协助脑细胞摄取铁。

β淀粉样蛋白受体PirB对小鼠星形胶质细胞增殖及反应性增生的影响

目的观察β淀粉样蛋白(Aβ)受体PirB对小鼠星形胶质细胞增殖和反应性增生的影响。方法培养小鼠原代星形胶质细胞,将细胞分为对照组、Aβ组、Aβ+0.2μmol/L PEP组、Aβ+0.4μmol/L PEP组、Aβ+Fluspirilene组、Aβ+GFP-LV组和Aβ+mPirB-LV组。分别采用PirB的可溶性胞外段PEP或PirB抑制剂Fluspirilene处理星形胶质细胞,抑制内源性PirB受体;或采用慢病毒转染过表达PirB基因,其后给予Aβ1-42寡聚体处理。采用RTCA和EdU法观察细胞增殖情况,Real-time PCR检测星形胶质细胞反应性增生相关S-100钙结合蛋白B(S-100β)、波形蛋白(Vimentin)、巢蛋白(Nestin)、淀粉样前体蛋白(APP)的mRNA表达水平,Western blotting检测神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达水平。结果RTCA法检测结果显示,给药后各组标准化细胞指数(NCI)值均骤降,其后逐步升高并趋于平稳。EdU染色结果显示,与对照组比较,Aβ组星形胶质细胞增殖活性明显增强(P<0.05);与Aβ组比较,Aβ+0.2μmol/L PEP组、Aβ+0.4μmol/L PEP组和Aβ+Fluspirilene组细胞增殖活性均明显降低(P<0.01或P<0.001)。Real-time PCR检测结果显示,与对照组比较,Aβ组GFAP、S-100β、Vimentin、Nestin、APP和PirB的mRNA表达量均明显增高(P<0.05);与Aβ组比较,Aβ+0.4μmol/L PEP组GFAP、S-100β、Vimentin、Nestin、APP和PirB的m RNA表达量均明显下降(P<0.01);与Aβ+GFP-LV组比较,Aβ+mPirB-LV组GFAP、S-100β、Vimentin、Nestin、APP和PirB的mRNA表达量均明显增高(P<0.05)。Western blotting检测结果显示,与对照组比较,Aβ组GFAP表达明显增高(P<0.05);与Aβ组比较,Aβ+0.4μmol/L PEP组GFAP表达明显下降(P<0.05)。结论PirB是调节星形胶质细胞反应性增生和增殖的上游分子,抑制星形胶质细胞PirB受体可能是治疗阿尔茨海默病的潜在方法。

羟基红花黄色素A干预脑缺血再灌注损伤后星形胶质细胞脂质运载蛋白2的表达

背景:缺血性脑卒中严重威胁人类健康,缺血缺氧后星形胶质细胞大量表达脂质运载蛋白2加重脑损伤,但其具体机制并不清楚。羟基红花黄色素A具有抗缺血、抗氧化、抗血栓及抗炎等作用,其是否影响脑缺血缺氧后星形胶质细胞表达脂质运载蛋白2,目前尚不清楚。目的:探究羟基红花黄色素A对脑缺血再灌注损伤后星形胶质细胞中脂质运载蛋白2表达的影响及机制。方法:(1)将30只成年SD大鼠随机分成3组:假手术组、大脑中动脉闭塞再灌注组、羟基红花黄色素A组,后2组建立大脑中动脉闭塞再灌注模型,羟基红花黄色素A组在再灌注后以12 mg/kg的剂量腹腔注射羟基红花黄色素A。采用Longa评分法评估神经功能缺损程度,采用TTC染色法测定脑梗死体积,Western blot和免疫荧光检测JAK2/STAT3通路及脂质运载蛋白2的表达,ELISA法检测白细胞介素1β、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α水平。(2)将星形胶质细胞分为4组:正常组、糖氧剥夺复糖氧组、羟基红花黄色素A组、AG490组,后3组建立糖氧剥夺复糖氧模型,在糖氧剥夺期间分别用75μmol/L羟基红花黄色素A、10μmol/L酪氨酸磷酸化抑制剂AG490处理星形胶质细胞8 h,进一步验证羟基红花黄色素A对脂质运载蛋白2的作用机制。结果与结论:(1)与假手术组相比,大脑中动脉闭塞再灌注组大鼠脑梗死体积明显增加,并伴有神经功能损伤加重(P<0.01),羟基红花黄色素A治疗可以减小脑梗死体积,改善神经功能(P<0.01);(2)大脑中动脉闭塞再灌注组p-JAK2、p-STAT3和脂质运载蛋白2的表达高于假手术组(P<0.01),羟基红花黄色素A治疗后抑制了p-JAK2、p-STAT3和脂质运载蛋白2的表达(P<0.01);(3)大脑中动脉闭塞再灌注组炎性因子白细胞介素1β、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α水平高于假手术组(P<0.01),羟基红花黄色素A治疗后抑制了白细胞介素1β、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α表达(P<0.01);(4)体外实验糖氧剥夺复糖氧组p-JAK2、p-STAT3、脂质运载蛋白2的表达高于正常组(P<0.01),加入AG490后JAK2、STAT3磷酸化降低,脂质运载蛋白2表达被抑制(P<0.01)。结果表明,羟基红花黄色素A可能通过调控JAK2/STAT3信号通路抑制缺血缺氧后星形胶质细胞中脂质运载蛋白2的表达,从而减轻脑损伤。

异氟烷短期内可逆的抑制星形胶质细胞葡萄糖摄取

本文主要探讨了异氟烷处理后复灌对星形胶质细胞葡萄糖吸收的影响。利用培养的大鼠星形胶质细胞,2%异氟烷孵育6h,分别复灌24h、48h、72h,观察星形胶质细胞的形态;利用CCK-8试剂盒检测星形胶质细胞活性;加入荧光标记6-NBDG,观察星形胶质细胞葡萄糖吸收的变化;运用RT-PCR检测葡萄糖转运体GLuT1的变化。实验结果表明,异氟烷处理后复灌的星形胶质细胞形态无明显差别,细胞活性均不受影响;复灌24h葡萄糖摄取受抑制,48h恢复;复灌24h的GLuT1 mRNA水平降低,48h恢复;异氟烷可抑制星形胶质细胞葡萄糖转运体的表达并导致葡萄糖摄取障碍,但在短期可逆转。

异氟烷抑制星形胶质细胞葡萄糖摄取

本文探讨了异氟烷对星形胶质细胞葡萄糖摄取的影响,应用培养的大鼠星形胶质细胞,通过免疫荧光观察异氟烷对星形胶质细胞结构的影响;利用6-NBDG检测异氟烷对星形胶质细胞葡萄糖吸收影响;通过RT-PCR和免疫印迹检测葡萄糖转运体的变化。与对照组相比,异氟烷诱导GFAP向细胞膜处聚集,抑制星形胶质细胞葡萄糖摄取及GLuT1的表达。异氟烷可以通过抑制星形胶质细胞葡萄糖转运体的表达,抑制葡萄糖摄取。

CD4^(+)T细胞相关的细胞因子促使由诱导性多能干细胞衍生的中脑星形胶质细胞表现出慢性促炎症表型

星形胶质细胞是维持稳态的介质,但在帕金森病(Parkinson’s disease,PD)中参与神经炎症。越来越多的证据表明外周免疫细胞参与了PD的发病机制。因此,本研究旨在确定外周免疫细胞分泌的细胞因子在调节中脑星形胶质细胞反应性中的潜在作用。人类诱导性多能干细胞(iPSC)衍生的中脑星形胶质细胞暴露于5%和10%的CD4^(+)T细胞条件培养基(CD4CM)24小时、72小时和7天,以评估长期暴露的影响。此外,星形胶质细胞还暴露于Th17细胞细胞因子IL-17A(10 ng/mL),单独或与TNF-α(0.3 ng/mL)结合,在24小时、72小时和7天评估2种细胞因子可能的协同效应。CD4CM在中脑星形胶质细胞中引起了急性及长期的变化。观察到了NFκB向细胞核的转移增加,以及在24小时时促炎基因IL-1β和CXCL10的表达增加;在24小时和48小时时C3、LCN2和IL-6的表达增加;同时在这些时间点促炎细胞因子IL-6和CXCL10的释放也有所增加。IL-17A和TNF-α的组合对增加促炎基因表达和细胞因子释放产生了协同效应。IL-17A和TNF-α在24小时时增加了S100β的强度,在72小时时减少了细胞核面积并增加了星形胶质细胞的圆度。在72小时时观察到了γH2AX强度的协同效应,并且在7天时观察到了乳酸脱氢酶(LDH)释放的增加。我们的结果表明,IL-17A和TNF-α协同作用,增强了中脑星形胶质细胞的反应性,其程度类似于CD4CM。这突出了外周免疫细胞分泌的细胞因子在增强中脑星形胶质细胞反应状态方面的重要性,并提示了它们在PD发病机制中的可能作用。

星形胶质细胞功能障碍与抑郁症研究进展

目前关于抑郁症的研究大多围绕神经元进行调控,而星形胶质细胞对抑郁症调控的非神经元机制尚未深入研究。星形胶质细胞是中枢神经系统数量最多、分布最广泛的胶质细胞,其结构和形态复杂,与神经突触、血管和其他神经胶质细胞相互调节,在多种神经精神系统疾病的发病和治疗中发挥重要作用。有研究显示,星形胶质细胞可能通过调节单胺递质水平、谷氨酸循环、突触可塑性、能量代谢和神经炎症等参与抑郁症的发生。本文就此进行综述,以期为抑郁症胶质细胞病理机制的发现和基于星形胶质细胞调控的新一代药物研发提供新思路。

组胺H 1受体激动剂通过Akt/NF-κB通路抑制脂多糖诱导的星形胶质细胞炎症反应

目的探讨组胺H 1受体(histamine H 1 receptor,H 1R)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的星形胶质细胞炎症反应的影响及其调控机制。方法采用LPS建立体外星形胶质细胞炎症模型,随机将大鼠原代星形胶质细胞分为对照组、LPS组、LPS+H 1R激动剂组(2-pyridylethlamine,Pyri)和H 1R激动剂组。对照组仅加入培养液,LPS+H 1R激动剂组提前在培养液中加入100μmol·L-1的Pyri,1 h后再加入终浓度为100μg·L-1的LPS。CCK-8法检测细胞活性;免疫荧光法检测活化标记物GFAP和H 1R的表达;倒置相差显微镜下观察星形胶质细胞的形态变化;ELISA法检测细胞上清中炎症因子TNF-α和IL-6水平;Western blot检测p-Akt、Akt、p-NF-κB p65、NF-κB p65的蛋白表达。结果与对照组比较,LPS组星形胶质细胞分支和辐射状突起减少,GFAP表达增加,细胞表面H 1R表达下调,上清液中TNF-α和IL-6含量增加,Akt和NF-κB p65的磷酸化水平明显增加;与LPS组相比,LPS+H 1R激动剂组激活态星形胶质细胞减少,GFAP表达降低,培养基上清中TNF-α和IL-6的含量明显下降,Akt和NF-κB p65的磷酸化表达明显降低。结论H 1R激动剂能够抑制LPS诱导的星形胶质细胞活化和炎症因子的表达,且Akt/NF-κB通路可能是H 1R参与星形胶质细胞免疫调节的重要途径。

星形胶质细胞外囊泡在卒中后认知障碍中的研究进展

卒中后认知障碍(PSCI)是卒中患者的常见并发症,以认知功能障碍为特征,直接影响患者生活质量。既往研究发现,星形胶质细胞在PSCI发病机制中发挥重要作用。此外,细胞外囊泡(EVs)已被公认为细胞间通讯中的重要递质,并通过携带和运输各种货物参与各种病理生理过程。星形胶质细胞外囊泡(ADEVs)可能与其他脑细胞进行交流,通过增强突触可塑性、调控神经炎症、调节血管生成和细胞自噬等过程改善PSCI。本综述阐明了ADEVs对PSCI发展的多方面影响,为研究PSCI的潜在机制提供新的策略,并进一步探讨ADEVs作为新型药物和生物标志物在诊断和治疗PSCI方面的潜在用途。

脊髓康通过激活星形胶质细胞的YAP/PKM2信号轴促进脊髓损伤大鼠神经功能的恢复

目的研究中药脊髓康含药血清联合SRY转录盒因子2(SOX2)诱导星形胶质细胞重编程为神经元的作用机制。方法将30只成年SD大鼠随机分为假手术组(Sham组)、模型组(SCI组)和治疗组,10只/组。SCI组和治疗组均采用改良Allen法构建脊髓损伤大鼠模型,于术后分别给予生理盐水、脊髓康等量灌胃。在术前1 d、术后3、7、14 d进行Basso-Beattie-Bresnahan(BBB)评分和斜板实验。相同方法构建脊髓损伤大鼠模型,提取损伤部位组织进行单细胞RNA测序,再使用生物信息学对“脊髓康”、“脊髓损伤”、“糖酵解”关联基因进行靶点分析。成年SD大鼠以生药量15 g·kg^(-1)·d^(-1)脊髓康灌胃,连续3 d后腹主动脉采血制备脊髓康含药血清。体外培养大鼠幼仔皮层脑组织三代星形胶质细胞,分为SOX2组、SOX2+JSK组。SOX2组加入10 mmol/LSOX2;SOX2+JSK组加入10mmol/LSOX2、2.5%脊髓康含药血清。培养21d后,Westernblot检测细胞中丙酮酸激酶M2型(PKM2)、磷酸化丙酮酸激酶M2型(p-PKM2)、Yes-相关蛋白(YAP)表达,使用免疫荧光多标染色观测PKM2与YAP共定位情况。结果治疗组大鼠的BBB评分与斜板实验角度明显提升,且各时段均优于SCI组(P<0.05)。SCI部位PKM2基因在各类细胞中均有高活性表达;生物信息学分析靶点指向HIPPO-YAP信号通路;与SOX2组比较,整个细胞中SOX2+JSK组PKM2表达增高(P<0.05)、p-PKM2、YAP表达亦升高(P<0.001),且更多PKM2磷酸化入核。SOX2+JSK组PKM2与YAP共定位情况高于SOX2组。结论中药脊髓康含药血清联合SOX2可能通过提高糖酵解中PKM2与YAP共定位,从而将星形胶质细胞重编程诱导为神经元细胞,促进神经损伤修复。

益糖康对db/db小鼠神经炎症及小胶质细胞和星形胶质细胞极化的影响

目的观察益糖康对db/db小鼠神经炎症及小胶质细胞和星形胶质细胞极化的调控作用,探讨其治疗糖尿病认知障碍的作用机制。方法32只db/db小鼠随机分为模型组、利拉鲁肽组和益糖康低、高剂量组,另取C57BL/6小鼠作为空白组,每组8只。益糖康低、高剂量组分别灌胃益糖康煎剂15、30g/kg,利拉鲁肽组腹腔注射利拉鲁肽200μg/kg,空白组和模型组予等量蒸馏水灌胃,连续5周。FJC染色观察海马神经元损伤情况,ELISA检测海马组织白细胞介素(IL)-6、IL-1β含量,免疫组化检测海马组织IL-6、IL-1β、离子钙结合衔接分子1(Iba1)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达,免疫荧光检测海马组织CD86、CD206、C3、S100A10、NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、Iba1、GFAP表达,Westernblot检测海马组织CD86、CD206、C3、S100A10、NLRP3蛋白表达。结果与空白组比较,模型组小鼠海马组织FJC阳性细胞数显著增加,IL-6、IL-1β含量显著增加,Iba1、CD86、GFAP、C3表达显著升高,CD206、S100A10表达显著降低,NLRP3蛋白表达及Iba1/NLRP3、GFAP/NLRP3共表达显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,利拉鲁肽组和益糖康低、高剂量组小鼠海马组织FJC阳性细胞数显著减少,IL-6、IL-1β含量显著减少,Iba1、CD86、GFAP、C3表达显著降低,CD206、S100A10表达显著升高,NLRP3蛋白表达及Iba1/NLRP3、GFAP/NLRP3共表达显著降低,除益糖康低剂量组CD206外,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结论益糖康可有效调节db/db小鼠海马组织NLRP3表达,促进小胶质细胞/星形胶质细胞从M1/A1型向M2/A2型转化,抑制炎症反应,发挥神经保护作用。

体外炎性诱导星形胶质细胞激活及功能分析

目的观察体外培养的星形胶质细胞在炎性刺激下的激活及功能变化。方法体外培养C57BL/6小鼠皮层的星形胶质细胞,应用免疫细胞化学和Western blot等方法,测定炎性刺激下各组细胞形态学及促炎因子(iNOS、IL-6、TNF-α)和抗炎因子(ARG1、IL-10、TGF-β1)表达水平的变化情况。结果炎性刺激后,免疫荧光细胞染色结果显示,M1(LPS+IFN-γ)组细胞被异常激活,胞体出现肿胀变大、扭曲等形态改变,且GFAP阳性细胞数量明显增多(P<0.001 vs.control)。CCK-8细胞活力检测结果显示,LPS组、IFN-γ组及M1组的吸光度均升高,其中M1组显著升高(P<0.001 vs.control)。Western blot结果表明,M1组促炎因子(iNOS、IL-6和TNF-α)表达均明显升高(P<0.001 vs.control);各组抗炎因子(ARG1、IL-10和TGF-β1)的表达也显著升高(P<0.01 or 0.001 vs.control)。结论体外炎性刺激异常激活星形胶质细胞,形态和功能显著变化,且A1样星形胶质细胞的炎性因子表达水平升高。

星形胶质细胞和小胶质细胞交互作用在缺血性脑血管病中研究进展

脑卒中具有高发病率、高致残率、高复发率、高死亡率的特点[1],其中脑梗死(缺血性脑卒中)为最常见类型,占脑卒中的70%~80%。脑梗死系因脑部血液循环障碍,即缺血、缺氧所致的局灶性脑组织的缺血性坏死或软化,出现相应的神经功能缺损的症状和体征。星形胶质细胞(AS)和小胶质细胞(MG)都是构成神经血管单元(NVU)的重要细胞。在脑缺血等病理过程不同阶段各自发挥不同作用。同时,两者通过释放各种信号分子进行对话,也在其中发挥着重要的作用。

星形胶质细胞来源外泌体对氧糖剥夺再复氧后PC12细胞线粒体功能损伤的保护作用

外泌体可以改善由缺氧缺血引起的神经细胞损伤,但星形胶质细胞来源的外泌体(astrocyte-derived exosomes,As-exo)与线粒体功能、线粒体相关内质网膜(mitochondrial associated ER membrane,MAM)的功能及线粒体自噬是否相关目前尚未明确。本研究旨在探究星形胶质细胞来源外泌体对氧糖剥夺再复氧(oxygen and glucose deprivation/reoxygenation,OGD/R)后PC12细胞线粒体功能、MAM以及线粒体自噬的调控作用。超速离心法提取星形胶质细胞培养基上清中的外泌体并对其进行鉴定。利用活细胞工作站观察到荧光标记后的外泌体在24 h时即在PC12细胞内出现明显的富集现象,同时在激光共聚焦扫描显微镜下观察到外泌体与线粒体出现共定位现象;采用Seahorse细胞能量代谢分仪检测线粒体压力变化:与Control组相比,OGD/R组的基础呼吸、质子漏、最大呼吸和ATP相关呼吸都有明显降低(P<0.05或P<0.01),OGD/R+exo组与OGD/R组相比4项指标都升高且差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01);线粒体和内质网共定位结果表明,MAM受到氧糖剥夺再复氧伤害时,结构出现距离减小的聚合现象,而As-exo处理后MAM聚合现象减弱;流式结果表明,As-exo,一定程度恢复由氧糖剥夺损伤带来的线粒体膜电位降低和ROS升高;Western印迹结果显示,As-exo能显著抑制由OGD/R引起的线粒体自噬相关蛋白张力蛋白同源物诱导的假定激酶1(PTEN induced kinase 1,PINK1)和Parkin蛋白(parkin RBR E3 ubiquitin protein ligase,Parkin)升高,加入As-exo可降低LC3Ⅱ/LC3Ⅰ蛋白表达量,升高P62蛋白的表达水平,降低OGD/R引起的线粒体自噬水平。由此可见,OGD/R处理能引起PC12细胞的线粒体功能紊乱、MAM结构改变及线粒体自噬增加,As-exo处理后能改善细胞的线粒体功能、减弱MAM的形成和降低线粒体自噬,从而具有预防缺血性脑卒中再灌注损伤的治疗潜力。

星形胶质细胞在噪声损伤后小鼠耳蜗核突触修复中的作用

目的·通过形态学分析和分子生物学技术,探究噪声引起的耳蜗核损伤的病理生理变化以及星形胶质细胞对损伤的调节功能。方法·将48只C57BL/6J雄性小鼠随机分成2组暴露在110 dB声压级(sound pressure level,SPL)的宽频噪声下,持续2 h。然后在噪声暴露后的第1、7、14、30和90日对小鼠进行听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR)测试;并对耳蜗核组织进行免疫荧光染色观察耳蜗核神经元、听觉突触损伤情况以及星形胶质细胞激活程度;此外,通过蛋白质印迹法(Western blotting)进一步验证噪声对耳蜗核神经元与神经突触的损伤情况。结果·噪声暴露后,腹侧耳蜗核中丛细胞数量显著减少。Western blotting结果显示耳蜗核神经元中神经纤维严重丢失,表明噪声对耳蜗核神经元造成了严重的损害。囊泡谷氨酸转运蛋白1(vesicular glutamate transporter 1,Vglut1)标记的听觉神经突触明显丧失,其中在噪声暴露后的第14日丧失最为严重,随后在第90日呈缓慢恢复趋势。此外,在噪声暴露后,耳蜗核中星形胶质细胞呈现出明显的聚集和激活。通过胶质酸性纤维蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)染色,提示在噪声暴露之前,大多数星形胶质细胞分布在耳蜗核的周边、颗粒细胞区和听觉神经根周围,并且形态较小。然而,在噪声暴露后的第14日,腹侧耳蜗核中大量激活的星形胶质细胞积聚,并且它们都表现出在突触周围生长的模式。结论·噪声暴露导致耳蜗核神经突触损伤,星形胶质细胞可能参与其损伤和修复过程。这些研究结果将为进一步理解耳蜗核中声音信号分析、整合和神经可塑性的机制提供关键基础。

中脑星形胶质细胞神经营养因子在利福平诱导的小鼠胆汁淤积性肝损伤中的作用

目的探究中脑星形胶质细胞神经营养因子(mesencephalic astrocyte-derived neurotrophic factor,MANF)在利福平(rifampicin,RFP)诱导的胆汁淤积性肝损伤中的作用。方法借助肝细胞MANF特异性敲除(hepatocyte-specific MANF knockout,HKO)小鼠模型,观察MANF基因缺失对RFP诱导的小鼠胆汁酸转运体表达的影响。体外观察MANF敲减后对人肝癌细胞HepG2的核因子红细胞系2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)的影响。结果与野生型(wild type,WT)小鼠相比,RFP处理的WT小鼠的胆盐输出泵(bile salt export pump,BSEP)以及多药耐药相关蛋白4(multidrug resistance-associated protein 4,MRP4)的蛋白和基因表达水平增加。然而,与RFP处理的WT小鼠相比,HKO小鼠中BSEP、多药耐药蛋白1(multidrug resistance protein 1,MDR1)、MRP2/3/4和有机溶质转运蛋白α(organic solute transporterα,OSTα)的蛋白和(或)基因表达水平明显降低。体外细胞MANF敲减会削弱RFP诱导的Nrf2的表达以及核内移。结论MANF可能通过调节Nrf2的表达调控BAT的适应性表达,在RFP诱导的肝损伤中发挥保护作用。