脑内注射脂多糖后常驻小胶质细胞死亡而中性粒细胞和单核细胞浸润成为主要炎症细胞

为了研究小胶质细胞和血中炎症细胞对脑炎症的影响,在正常和白细胞减少大鼠的黑质致密部(SNpc)、皮层和海马注射脂多糖(LPS),用特异标记来研究中性粒细胞、小胶质细胞和单核细胞的行为学。CD11b+和Iba-1+阳性细胞在正常脑和LPS注射后6h反应相似。注射后12hIba-1+细胞消失而CD11b+变成圆形。CD11b/Iba-1双阳性网状小胶质细胞在LPS注射后6h死亡。注射后12h检测到的CD11b+细胞是MPO+细胞。这些CD11b+/MPO+细胞在白细胞减少的大鼠脑内不出现,提示中性粒细胞浸润。MPO+中性粒细胞表达一氧化氮合酶(iNOS)、IL-1β、环氧合酶-2(COX-2)和单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1),但在注射后18h死亡。在24h检测到的CD11b+细胞是浸润的单核细胞,因为这些细胞曾经是Iba-1+而且在白细胞减少的大鼠脑内不出现。而且,在LPS注射的脑内可以检测到移植的单核细胞。这些结果提示,在发生炎症的脑内,至少有一部分中性粒细胞和单核细胞被认为是活化的小胶质细胞。

Differential Neutrophil Infiltration Contributes to Regional Differences in Brain Infiammation in the Substantia Nigra Pars Compacta and Cortex

脑的炎症反应是神经退行性疾病的危险因素之一。有趣的是,黑质密部(SNpc)严重的炎性反应会加速帕金森病的发作和进展。本研究通过比较SNpc与皮质的炎性过程来检测SNpc严重炎性反应的潜在机制。在完整的脑组织中,SNpc和皮质的CD11b+小胶质细胞密度是相似的。但是,脂多糖注射可增加SNpc的CD11b+细胞数目,而不能增加皮质中的。以前作者曾报道内毒素注射之后,黑质密部有CD11b和MPO双阳性的中性粒细胞浸润(GLIA55:1577-1588)。值得注意的是,MPO+中性粒细胞数量在SNpc中显著增加,而在皮质中只有轻微提高。中性粒细胞浸润的范围与神经元损伤相关。作者证实,内毒素注射后,中性粒细胞减少大鼠的SNpc中的神经元丢失较正常大鼠显著减少。此外,完整的SNpc中的星形胶质细胞密度明显低于皮质。而且,内毒素注射后,SNpc的内皮细胞和星形胶质细胞的损害以及血脑屏障的通透性均有显著变化。这些结果都提示,过度的中性粒细胞浸润和环境因子,例如低星形胶质细胞浓度和高血脑屏障通透性,会导致SNpc的重度炎症和神经元死亡。