川陈皮素抑制BV2小胶质细胞炎症反应的机制

背景:有研究证实,川陈皮素可改善脂多糖诱导的小胶质细胞异常激活、炎症因子的过度释放和氧化还原失衡,但具体的作用机制尚不充分。目的:探讨川陈皮素抑制脂多糖诱导BV2小胶质细胞炎症反应的分子机制。方法:将第3代BV2小胶质细胞分3组处理:对照组常规培养24 h(不进行任何处理),脂多糖组加入10μg/mL脂多糖处理24 h,脂多糖+川陈皮素组加入20μmol/L川陈皮素处理6 h后加入10μg/mL脂多糖处理24 h。处理结束后,采用CCK-8法检测细胞增殖,活性氧荧光探针检测细胞内活性氧水平,qRT-PCR法检测细胞内核因子κB p65、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1βmRNA表达,Western Blot法检测细胞内核因子κB p65、p-核因子κB p65、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β蛋白表达。结果与结论:(1)与对照组比较,脂多糖组细胞增殖活性降低(P<0.001);与脂多糖组比较,脂多糖+川陈皮素组细胞增殖活性升高(P<0.001);(2)与对照组比较,脂多糖组细胞内活性氧水平升高(P<0.001);与脂多糖组比较,脂多糖+川陈皮素组细胞内活性氧水平降低(P<0.01);(3)与对照组比较,脂多糖组细胞内肿瘤坏死因子α、白细胞介素1βmRNA表达升高(P<0.001,P<0.01);与脂多糖组比较,脂多糖+川陈皮素组细胞内肿瘤坏死因子α、白细胞介素1βmRNA表达降低(P<0.01,P<0.05);(4)与对照组比较,脂多糖组细胞内p-核因子κB p65、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β蛋白表达升高(P<0.001);与脂多糖组比较,脂多糖+川陈皮素组细胞内p-核因子κB p65、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β蛋白表达降低(P<0.001);(5)结果表明,川陈皮素可能通过抑制核因子κB信号通路减轻脂多糖诱导的BV2小胶质细胞炎症反应。

M2型巨噬细胞衍生外泌体促进小胶质细胞M2型极化

背景:目前对于M2型巨噬细胞衍生外泌体的研究多集中于促进伤口愈合及成骨细胞的增殖和分化,而很少有研究关注其对小胶质细胞表型的调控作用。目的:探讨M2型巨噬细胞衍生外泌体对于小胶质细胞的表型调控作用及分子机制。方法:①提取骨髓原代巨噬细胞,用50 ng/m L白细胞介素4刺激巨噬细胞24 h促进巨噬细胞M2型极化,流式细胞术和细胞免疫荧光鉴定M2型巨噬细胞标志物CD206;②提取和鉴定M2型巨噬细胞衍生外泌体;③将小胶质细胞BV2随机分为3组:对照组、脂多糖组、治疗组,对照组不做处理,脂多糖组加入500 ng/m L脂多糖干预24 h,治疗组同时加入500 ng/m L脂多糖和25μg/m L M2型巨噬细胞衍生外泌体干预24 h,ELISA检测培养上清中肿瘤坏死因子α和白细胞介素10的分泌量,q RT-PCR检测细胞中诱导型一氧化氮合酶、精氨酸酶1、白细胞介素1β和白细胞介素10的m RNA表达,Western blot检测诱导型一氧化氮合酶、精氨酸酶1的蛋白表达以及核因子κB信号通路相关蛋白表达。结果与结论:①ELISA结果显示,与对照组相比,脂多糖组肿瘤坏死因子α分泌明显增多;与脂多糖组相比,治疗组肿瘤坏死因子α的分泌减少而白细胞介素10的分泌增多;②q RT-PCR结果显示,与对照组相比,脂多糖组白细胞介素1β、诱导型一氧化氮合酶m RNA表达升高;与脂多糖组相比,治疗组白细胞介素1β、诱导型一氧化氮合酶m RNA表达降低,白细胞介素10、精氨酸酶1 m RNA表达升高;③Western blot结果显示,与对照组相比,脂多糖组诱导型一氧化氮合酶蛋白表达升高;与脂多糖组相比,治疗组诱导型一氧化氮合酶蛋白表达降低,而精氨酸酶1蛋白表达升高;(4)与对照组相比,脂多糖组核因子κB信号通路中P65、p-IκB-α蛋白表达降低;与脂多糖组相比,治疗组P65、p-IκB-α蛋白表达升高。结果表明:M2型巨噬细胞衍生外泌体可以显著抑制脂多糖诱导小胶质细胞的炎症反应,促进抗炎因子白细胞介素10的表达,抑制促炎因子肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β的表达,促进小胶质细胞表型由M1型向M2型极化,其机制可能与M2型巨噬细胞衍生外泌体抑制核因子κB信号通路激活有关。

SD大鼠乳鼠原代皮质神经元和小胶质细胞同时提取并培养的实验方法

背景:原代皮质神经元和小胶质细胞在探索神经系统疾病细胞疗法中起着至关重要的作用,而目前获得2种细胞的方法大多较繁琐,需分别单独提取。因此找到一种便捷、快速可同时提取2种细胞的方法十分关键。目的:探索一种新型同时提取原代皮质神经元及小胶质细胞的方法。方法:取24 h内新生SD大鼠乳鼠,将大脑取出放入装有DMEM的培养皿中,去除软脑膜后备用。同一脑组织,先提取原代神经元,再将剩余脑组织用于提取小胶质细胞,整个过程在冰上操作。原代皮质神经元提取培养步骤:镊子夹取2.0-3.0 mm厚度大脑皮质组织置于培养皿,用木瓜蛋白酶消化20 min,中止消化后吹打组织呈互相粘连的组织悬液,吸上清细胞悬液,过滤、分装到15 mL离心管中,离心并重悬后将细胞接种于左旋多聚赖氨酸包被的6孔板爬片上放入细胞培养箱,每隔1 d观察神经元形态,第7天进行MAP2和β-Tubulin免疫荧光染色鉴定。小胶质细胞提取培养步骤:夹取上一步取皮质后剩余脑组织,厚度8-10 mm,置于培养皿,用胰酶消化20 min,中止消化后吹打组织呈匀浆,然后将匀浆转移到培养瓶中培养,第14天将培养瓶封口后进行恒温水平摇床振荡2 h,小胶质细胞脱落于上清中;取纯化后的小胶质细胞继续培养3 d进行Iba1免疫荧光染色鉴定。结果与结论:(1)神经元培养24 h后贴壁、胞体变大,部分神经元长出突触;培养到第3,5天时胞体进一步增大,大部分神经元已呈突触形态,部分神经元成团生长;第7天时,神经元突触延长增粗并互相连接成网。经β-Tubulin、MAP2免疫荧光染色鉴定为神经元。(2)小胶质细胞培养第1天换液后可见细胞贴壁生长;第3,5,7天时细胞密度均较小,细胞形态呈高亮椭圆或圆形,但已基本成团块状生长于其他细胞上层;第10天时小胶质细胞密度明显增大;第14天时小胶质细胞呈致密团块状生长于其他细胞上层,此时可进行分离纯化。取分离纯化后细胞再培养至第3天,经Iba1免疫荧光鉴定为小胶质细胞,且纯度大于95%。(3)结果表明,经此法提取并培养获得的原代皮质神经元和小胶质细胞纯度高、形态好、成活率高。

NLRP3炎性小体在脊髓损伤后小胶质细胞中的作用

背景:NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)炎性小体与脊髓损伤后的神经炎症密切相关,小胶质细胞极化和焦亡在其中发挥关键作用,靶向调控NLRP3有利于诱导小胶质细胞从M1促炎表型向M2抗炎表型极化和调节小胶质细胞焦亡,是一个有前景的治疗策略。目的:归纳NLRP3炎性小体在脊髓损伤后小胶质细胞中作用的分子机制以及治疗策略的研究进展。方法:检索PubMed、Web of Science和中国知网数据库,英文检索词为“spinal cord injury,NLRP3,microglia,polarization,pyroptosis”,中文检索词为“脊髓损伤,NLRP3,小胶质细胞,极化,焦亡,炎症”,按纳入和排除标准共纳入79篇文献进行总结。结果与结论:①目前,关于脊髓损伤复杂的发病机制尚未有统一定论,大量研究表明脊髓损伤与炎症因子和信号通路关系密切,以NLRP3炎性小体作为其发病机制和治疗突破口的相关研究也是当前的热点。②NLRP3炎性小体在脊髓损伤后的炎症反应、氧化应激和神经元恢复等起到关键作用。③小胶质细胞是脑和脊髓中的免疫细胞,是继发性脊髓损伤最重要的调节因子,脊髓损伤后小胶质细胞对内部环境作出调整,主要表现为极化及焦亡,产生大量炎症因子,阻碍脊髓损伤的神经再生和功能恢复,通过调控小胶质细胞表型变化,是治疗脊髓损伤的另一个关键因素。④NLRP3炎性小体与小胶质细胞密切相关,脊髓损伤后NLRP3炎性小体主要在小胶质细胞中表达,其会促进小胶质细胞向M1极化和促进促裂解蛋白D的产生,进一步破坏神经稳态,从而加重脊髓损伤的进展。⑤许多分子参与NLRP3炎性小体调控小胶质细胞,其中核转录因子κB及MAPK信号通路促进NLRP3炎性小体表达,其他信号通路抑制该炎性小体表达。⑥目前有大量的外源性分子及药物调控NLRP3炎性小体,临床应用前景广泛,已有相关药物处于临床试验阶段并取得良好疗效,如NLRP3特异性抑制剂MCC950,但如何精准控制靶向递送、减少对其他组织器官影响等关键问题亟需解决,随着研究的深入,未来有望在脊髓损伤治疗方式上作出新的突破。

小胶质细胞表型和功能研究进展

小胶质细胞是中枢神经系统的常驻髓系来源免疫细胞,参与大脑的先天性和获得性免疫反应。在健康和病理下的脑组织功能维持中,小胶质细胞发挥保护或损伤性作用,此取决于细胞的表型和功能。传统的小胶质细胞分型借鉴外周的巨噬细胞的促炎和抗炎表型,因此也被称为“脑巨噬细胞”。随着新的技术和研究方法的发展,越来越多的小胶质细胞表型被发现,新发现的小胶质细胞表型通常具有疾病、脑区和功能的特异性,为研究特定疾病的发生发展的病理学过程并发展相应的干预措施提供了重要依据。该文就小胶质细胞表型和功能研究的最新进展进行回顾性综述,分析了小胶质细胞谱系构成及其异质性功能。

丹参酮ⅡA通过调控星形胶质细胞表型极化促进脊髓损伤修复

目的观察丹参酮ⅡA(TⅡA)对脊髓损伤模型大鼠脊髓组织星形胶质细胞表型极化及运动功能的影响。方法将90只雌性SD大鼠随机均分为假手术组、模型组、TⅡA组、星形胶质细胞抑制剂组(LAA组)及TⅡA+星形胶质细胞抑制剂组(TⅡA+LAA组),假手术组仅咬除T8-T10椎板(不损伤硬脊膜),后4组大鼠为脊髓横断损伤模型大鼠,后3组大鼠损伤部位注射相应药物;造模成功后于术后第3、7、14、21、28、56天时分别进行行为学观察和巴索-比蒂-布雷斯纳汉运动功能评分(BBB评分),并取损伤段脊髓组织采用免疫组织荧光染色以及苏木精-伊红(HE)染色、尼氏染色观察脊髓组织学改变;采用qRT-PCR检测各组细胞中A1星形胶质细胞标志物C3、A2星形胶质细胞标志物S100A10、神经胶质细胞标志物GFAP、神经元标志物NF200的表达,Western blot检测各组细胞C3、S100A10、GFAP蛋白表达。结果与模型组比较,TⅡA组大鼠BBB评分升高,S100A10 mRNA和蛋白表达升高,NF200 mRNA和蛋白表达升高,GFAP mRNA和蛋白表达升高,C3 mRNA和蛋白表达降低,差异均有统计学意义(P<0.05);与模型组相比,TⅡA组尼氏体数目无明显差异;TⅡA可改善LAA造成的星形胶质细胞增殖抑制,激活反应性星形胶质细胞;与LAA组相比,TⅡA组S100A10蛋白表达升高(P<0.001);与LAA组相比,TⅡA+LAA组S100A10蛋白表达升高(P<0.0001)。结论TⅡA腹腔注射可改善SCI大鼠的运动功能,其机制可能与调控反应性星形胶质细胞表型,促进A2型星形胶质细胞极化以及减少脊髓病理损伤有关。

神经胶质细胞反应性活化与青光眼疾病关系的研究进展

哺乳动物视网膜内的神经胶质细胞包括大胶质细胞和小胶质细胞,其对青光眼疾病的作用涉及形态变化、动态迁移以及活性因子分泌等,且这种作用具有两面性。视网膜中的神经胶质细胞反应性活化在青光眼病情进展中参与对分子水平的调控,也对细胞外基质及结构力学造成影响。利用生物信息学整合分析已发现星形胶质细胞对于青光眼伴高眼压产生影响的3种核心基因模块。基因突变导致的神经胶质细胞异常可对视网膜青光眼样病变的发生和发展造成影响。在影像学方面,新技术的出现为体内观察胶质细胞反应性活化状态提供了新的研究方向。本文就神经胶质细胞反应性活化在青光眼疾病中的作用进行综述,以期为青光眼的发病机制和研究方向提供新思路。

星形胶质细胞在神经退行性疾病中的炎症机制探析

随着世界老龄化不断加剧,神经退行性疾病的发病率在老年群体逐年上涨。研究表明,神经炎症是阿尔兹海默病、帕金森、肌萎缩侧索硬化、多发性硬化和亨廷顿病等神经退行性疾病重要的病理机制,而星形胶质细胞是参与神经炎症调控的关键神经胶质细胞。进一步研究发现,星形胶质细胞与神经胶质细胞、神经元和外周免疫细胞存在密切的相互作用,调节中枢神经系统突触可塑性、神经元功能、谷氨酸循环、能量代谢等,对神经退行性疾病具有明显的疗效。故本文进一步探讨在神经退行性疾病中星形胶质细胞与其他细胞相互作用所介导的炎症机制的具体表现及其潜在的分子机制,以期从星形胶质细胞角度寻找新的治疗靶点,改善疾病临床症状。

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。

神经胶质细胞在神经病理性疼痛和抑郁共病中的作用

神经病理性疼痛病人常伴有抑郁等情感障碍,形成疼痛与抑郁共病的状态。已有研究表明,神经胶质细胞在中枢及外周神经病理性疼痛的发生与维持中发挥着至关重要的作用。同时,也有证据显示神经胶质细胞参与了抑郁症的发病机制。然而,关于神经胶质细胞在神经病理性疼痛与抑郁共病中的具体作用机制,目前尚缺乏全面系统的综述。因此,本文系统总结了近年来神经胶质细胞在神经病理性疼痛与抑郁共病领域的相关研究成果。通过综述分析发现,神经胶质细胞在神经病理性疼痛与抑郁症共病中扮演了桥梁的角色。本文旨在为神经病理性疼痛的治疗策略提供新的思路,并为未来的机制研究提供有益的参考。

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。

阿尔兹海默病的大脑胶质细胞也产生β淀粉样蛋白并促进斑块形成

据Sasmita AO 2024年8月5日(Nat Neurosci,2024 Aug 5.doi:10.1038/s41593-024-01730-3.)报道,德国马克斯·普朗克多学科科学研究所的研究人员发现,除了神经元,大脑中的一种特殊神经胶质细胞——少突胶质细胞,也会产生β淀粉样蛋白(Aβ)并与神经元一起促进斑块形成。

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。

神经元-胶质细胞间通讯的研究进展

神经元-胶质细胞间通讯是维持整个神经系统正常生理功能的基础。神经系统细胞间通讯可通过神经递质、突触、旁分泌信号、细胞外囊泡以及离子通道等机制得以实现。随着近年各种新技术的出现,神经元与胶质细胞间新的通讯方式逐渐被发现。隧道纳米管(TNTs)这一动态的细胞间连接结构的发现,让人们认识到神经系统细胞间的蛋白质转移、离子运输、细胞器转运和信号传输等新的通讯方式。利用光遗传学技术刺激胶质细胞不仅可以调控中枢神经系统(CNS)神经元-胶质细胞间的通讯,也为周围神经系统(PNS)的神经纤维提供结构支持。最近,利用单细胞转录组测序技术,对神经元-胶质细胞间通讯的研究不断拓展和深入,在将来可能构建出整个神经系统单细胞层面细胞间通讯网络的图景。根据上述研究背景,笔者介绍CNS和PNS的神经元与不同的胶质细胞间通讯的最新研究进展,这对认识神经系统的复杂功能具有一定的意义。

外周组织胶质细胞发育与功能的研究进展

胶质细胞是中枢神经系统的重要组成单元,已有研究证实胶质细胞具有维持脑功能稳态,促进突触发育,维持血脑屏障结构功能完整等生理功能。此外,胶质细胞参与阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的发生与进展,并在中枢神经系统炎症性疾病中扮演不可或缺的角色。然而,外周组织中的胶质细胞长期未被关注,其发育分化谱系及生理功能仍有待阐明。文章针对外周组织中胶质细胞的发育起源、功能,及参与病理的细胞分子机制进行深入讨论,从而更全面地理解胶质细胞在外周组织中的功能。

不同时长运动预处理对血管性痴呆大鼠脑血流量及小胶质细胞活化相关蛋白的影响

目的:探讨不同时长运动预处理对血管性痴呆大鼠脑血流量变化及小胶质细胞活化相关蛋白的影响。方法:选用60只SPF级SD雄性大鼠,采用双侧颈总动脉永久性结扎法制备血管性痴呆大鼠模型,随机分为模型组、假手术组、运动预处理4周模型组、运动预处理4周假手术组、运动预处理2周模型组及运动预处理2周假手术组,每组10只。运动预处理4周大鼠在造模前每周行5次中等强度不负重游泳训练30min,持续4周,而运动预处理2周大鼠持续2周。利用Morris水迷宫检测大鼠空间学习记忆能力、激光散斑成像技术检测各组大鼠造模前后不同时间点脑血流变化及侧支循环开放情况、Western Blot技术检测海马TLR4及Iba1蛋白表达情况。结果:与假手术组、运动预处理2周假手术组相比,运动预处理4周假手术组、模型组、运动预处理4周模型组及运动预处理2周模型组大鼠平均逃避潜伏时延长(P<0.05)。与运动预处理4周假手术组相比,模型组、运动预处理4周模型组大鼠平均逃避潜伏时延长(P<0.05)。与模型组、运动预处理4周模型组相比,运动预处理2周模型组大鼠平均逃避潜伏时缩短(P<0.05)。重复测量方差分析简单效应提示造模前、造模后2h、造模后3d及造模后7d各组间平均脑血流量差异具有显著性意义(P<0.05)。模型组、运动预处理4周模型组及运动预处理2周模型组时间因素对平均脑血流量的简单效应具有显著性意义(P<0.01)。对各组大鼠侧支循环开放进行观察,相较于模型组,于运动预处理2周模型组观察到更少的微血管直径减少(P<0.05)。与假手术组、运动预处理4周假手术组及运动预处理2周假手术组相比,模型组Iba1、TLR4蛋白表达明显上升(P<0.01),与模型组相比,运动预处理2周模型组Iba1、TLR4蛋白表达下降(P<0.05)。结论:中等强度运动预处理2周可改善血管性痴呆大鼠学习记忆能力,运动预处理4周对学习记忆能力改善效应不明显,其机制可能与改善脑血流状态以及抑制小胶质细胞活化有关。

淫羊藿苷对抑郁症模型小胶质细胞表型转化的调控作用

探索淫羊藿苷抗抑郁的作用机制,将SPF级KM小鼠分为空白组、模型组、盐酸氟西汀组(10 mg/kg)、淫羊藿苷高(50 mg/kg)、低(25 mg/kg)剂量组。除空白组外,其余各组小鼠采用56 d慢性不可预知温和应激建立抑郁症模型。造模第1 d开始灌胃给予各组小鼠相应药物,连续56 d。于给药后第53~56 d,进行行为学测试。末次给药后,取材。酶联免疫吸附剂实验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测脑组织匀浆白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素10(interleukin-10,IL-10)、五羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、多巴胺(dopamine,DA)、去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)水平;实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RT-PCR)检测脑组织中IL-6、IL-10、诱导性一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、分化簇206(cluster of differentiation 206,CD206)mRNA表达;蛋白免疫印迹(Western blot)检测脑组织iNOS、CD206蛋白表达。体外培养小鼠小胶质细胞(BV-2),采用细胞增殖与毒性检测试剂盒(Cell Counting Kit-8,CCK-8)法检测淫羊藿苷的细胞毒性。BV-2细胞暴露于100μg/mL脂多糖及15μg/mL、25μg/mL的淫羊藿苷24 h后,收集细胞。免疫荧光技术检测细胞iNOS、CD206蛋白表达。研究结果表明,慢性不可预知温和应激致抑郁症模型制备成功,淫羊藿苷可降低抑郁症小鼠脑组织IL-6水平及IL-6、iNOS mRNA表达,升高脑组织IL-10、5-HT、DA、NE水平及IL-10、CD206 mRNA表达;降低脑组织iNOS蛋白,升高CD206蛋白表达;改善模型小鼠抑郁症样行为。淫羊藿苷可降低LPS刺激的BV-2细胞iNOS蛋白表达,升高CD206蛋白表达。结果表明,淫羊藿苷抑制小胶质细胞M1表型转化,促进M2表型转化,从而改善模型小鼠抑郁样行为。

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。

黄芪甲苷可抑制炎性诱导星形胶质细胞激活及炎症反应

背景:星形胶质细胞在中枢神经系统疾病的病理中起着重要作用。星形胶质细胞的表型变化及功能改变,提示其可能是中枢神经系统疾病的有效治疗靶点。前期研究证实,黄芪甲苷可以抑制脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的星形胶质细胞炎性反应,其是否可以通过Notch-1及其下游信号通路调控星形胶质细胞表型和功能,尚不清楚。目的:探讨黄芪甲苷对炎性诱导的星形胶质细胞激活及炎症反应的影响及可能机制。方法:体外培养新生C57BL/6小鼠大脑皮质星形胶质细胞,CCK-8法检测星形胶质细胞活力确定黄芪甲苷及Notch活性抑制剂DAPT的最适浓度;然后将星形胶质细胞分为5组:PBS组、LPS组、LPS+黄芪甲苷组、LPS+DAPT组和LPS+DAPT+黄芪甲苷组,ELISA法检测炎性因子分泌水平,Griess法检测一氧化氮水平,用Transwell小室将星形胶质细胞与脾脏单个核细胞共培养,观察CD4 T细胞的迁移情况,免疫荧光染色检测星形胶质细胞活化标志物GFAP、星形胶质细胞的A1标记物C3、A2标记物S100A10以及信号通路相关Notch-1、Jag-1的表达,Western blot法检测CFB、C3、S100A10、PTX3、Notch-1、Jag-1和Hes的表达。结果与结论:①根据CCK-8结果,筛选黄芪甲苷终浓度为25μmol/L,DAPT终浓度为50μmol/L进行后续实验;②与PBS组相比,LPS组白细胞介素6、白细胞介素12和一氧化氮分泌水平显著升高(P<0.05,P<0.05,P<0.01);与LPS组相比,LPS+黄芪甲苷组、LPS+DAPT组、LPS+DAPT+黄芪甲苷组白细胞介素6(均为P<0.05)、白细胞介素12(P>0.05,P<0.05,P<0.05)和一氧化氮(P<0.05,P<0.01,P<0.01)分泌显著减少;③与PBS组相比,LPS组星形胶质细胞激活明显,GFAP表达明显增多,CD4 T细胞的迁移数量明显增多(P<0.01);与LPS组相比,LPS+黄芪甲苷组、LPS+DAPT组、LPS+DAPT+黄芪甲苷组星形胶质细胞激活受到显著抑制,CD4 T细胞迁移减少(P<0.05,P<0.05,P<0.01);④与PBS组相比,LPS组A1型标记物C3和CFB的表达增加(P<0.01,P<0.05),而A2型标记物S100A10和PTX3的表达减少(P<0.01,P<0.05);与LPS组相比,LPS+黄芪甲苷组、LPS+DAPT组、LPS+DAPT+黄芪甲苷组C3(均为P<0.01)和CFB(均为P<0.05)的表达显著减少,S100A10(均为P<0.01)和PTX3(P<0.05,P<0.05和P>0.05)的表达增加;⑤与PBS组相比,LPS组Jag-1、Notch-1和Hes表达明显增加(均为P<0.01);与LPS组相比,LPS+黄芪甲苷组、LPS+DAPT组、LPS+DAPT+黄芪甲苷组Jag-1(均为P<0.01)、Notch-1(均为P<0.01)和Hes(P<0.05,P<0.01,P<0.01)表达显著减少;⑥结果表明:黄芪甲苷可通过调控Notch-1信号通路促进星形胶质细胞由A1型向A2型转化,减少炎性因子的分泌和CD4 T细胞的迁移,从而抑制星形胶质细胞的激活和炎性反应。

钩藤降压解郁方抑制TLR4/NF-кB信号通路对高血压并发抑郁症大鼠海马小胶质细胞极化的影响

目的探讨钩藤降压解郁方(钩藤、天麻、地龙、葛根等)调控TLR4/NF-кB信号通路对高血压并发抑郁症(HD)大鼠海马小胶质细胞极化的影响。方法将40只原发性高血压大鼠随机分为5组:模型组、阳性药组及中药(钩藤降压解郁方)高、中、低剂量组,每组8只;另取8只SD大鼠作为对照组。采用连续42 d慢性应激(CUMS)结合孤养的方式复制HD模型。造模同时给药干预,中药高、中、低剂量组分别给予钩藤降压解郁方29.61、14.81、7.40 g·kg^(-1)灌胃给药;阳性药组给予左旋氨氯地平0.45 mg·kg^(-1)+氟西汀1.8 mg·kg^(-1)灌胃给药;灌胃体积10 mL·kg^(-1),每天1次,连续42 d。采用无创血压计于给药前及每周最末日上午测量大鼠尾动脉收缩压;造模开始后的第2周和最后1周各进行1次糖水偏好行为学检测;造模结束后进行水迷宫实验;ELISA法测定血清炎性因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-10水平;HE染色法及尼氏染色法观察大鼠海马组织神经元病理变化;免疫荧光双染法检测海马区小胶质细胞M1(CD16)、M2(CD206)型表达情况;Western Blot法检测海马组织中TLR4、NF-κB p65蛋白的表达情况。结果与对照组比较,模型组大鼠第1~6周的尾动脉收缩压均显著升高(P<0.01);糖水偏好率显著下降(P<0.01);逃避潜伏期明显延长(P<0.05,P<0.01),穿越平台次数及目标象限停留时间占比显著降低(P<0.01);血清TNF-ɑ、IL-1β含量显著上升(P<0.01),IL-10含量显著下降(P<0.01);胞核深染,胞质固缩,细胞凋亡明显;海马小胶质细胞CD206/CD16荧光强度比明显降低(P<0.05);海马组织TLR4、NF-κB p65蛋白表达显著上调(P<0.01)。与模型组比较,给药组大鼠第1~6周的尾动脉收缩压均显著降低(P<0.01);糖水偏好率均明显上升(P<0.05);血清TNF-ɑ、IL-1β含量显著下降(P<0.01),IL-10含量显著上升(P<0.01);尼氏体丰富,细胞凋亡明显减少。阳性药组及钩藤降压解郁方高剂量组大鼠的逃避潜伏期明显缩短(P<0.05,P<0.01),穿越平台次数及目标象限停留时间占比明显增加(P<0.05);海马小胶质细胞CD206/CD16荧光强度比明显升高(P<0.05,P<0.01);海马组织TLR4、NF-κB p65蛋白表达明显下调(P<0.05,P<0.01)。结论钩藤降压解郁方可能通过抑制TLR4/NF-кB通路调节HD大鼠海马小胶质细胞极化状态,调控炎症因子分泌,减轻海马神经元损伤。