雌激素缺乏加重痴呆小鼠脑内炎症反应的机制初探

目的研究雌激素缺乏不同时间段APP/PS1双转基因小鼠脑组织细胞内线粒体结构、线粒体雌激素受体(mitochondrial estrogen receptorβ,mt-ERβ)、胰岛素生长因子1受体(insulin-like growth factor 1 receptor,IGF-1R)、星胶细胞(astrocyte, AS)以及神经炎性因子的变化,以明确雌激素缺乏促进阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)神经炎症发生的可能分子机制。方法对雌性3月龄APP/PS1双转基因AD小鼠行双侧卵巢切除(AD-OVX),以假手术AD小鼠(AD-Sham)及同月龄正常野生型小鼠(WT)为对照,于术后1周(模拟绝经早期)和3月(模拟绝经中晚期),采用免疫荧光、透射电镜、RT-PCR和Western blot,分别检测卵巢切除(ovariectomy,OVX)后不同时间段APP/PS1小鼠脑内胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)阳性细胞、炎症因子白介素-6(interleukin-6,IL-6)和肿瘤坏死因子α(tumornecrosis factor-α,TNF-α)以及脑组织细胞内线粒体超微结构、mt-ERβ和IGF-1R的变化。结果与正常野生型小鼠相比,无论OVX后1周还是3个月,AD-OVX组和ADSham组小鼠脑内GFAP阳性细胞数均显著增加;相应地,AD小鼠脑内炎症因子IL-6、TNF-α的mRNA水平也较正常小鼠明显增高(P<0.001);超微结构显示,与正常小鼠相比,AD脑组织细胞内线粒体肿胀明显,mt-ERβ和IGF-1R蛋白表达呈下调趋势(P<0.001)。在APP/PS1双转基因AD小鼠中,OVX后1周,AD-OVX组小鼠脑内GFAP阳性细胞数量较AD-Sham组显著减少(P<0.001),且脑内炎症因子IL-6、TNF-α的mRNA水平显著降低(P<0.001),但线粒体结构、mt-ERβ和IGF-1R蛋白表达无明显差异(P>0.05);而OVX后3个月,AD-OVX组脑内GFAP阳性细胞数量较AD-Sham组显著增多(P<0.001),且脑内炎症因子IL-6、TNF-α明显升高(P<0.001),线粒体肿胀明显,mt-ERβ蛋白表达有上调趋势(P<0.05),但仍低于正常小鼠;IGF-1R蛋白表达呈下调趋势(P<0.05)。结论痴呆小鼠脑内存在星胶细胞活化及炎症反应增强,雌激素缺乏早期可反应性的减少星胶细胞的增生及炎症反应,但随着雌激素缺乏时间的延长,痴呆小鼠脑内星胶细胞的活化及神经炎症反应进行性加重,该作用可能通过mt-ERβ介导的IGF-1R信号通路相关。