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第41卷第4期 侍崇龙,董洪权,金文杰. α⁃FMH抑制小胶质细胞的活化改善大鼠相关炎症与认知功能障碍[J].
2021年4月 南京医科大学学报(自然科学版),2021,41(04):516-521 ·517 ·
近年来,中枢神经系统(central nervous system, 情况下,组胺合成的抑制剂是否影响脂多糖(lipo⁃
CNS)疾病的发病率迅速增加,给全球带来严重的社 polysaccharide,LPS)诱导的MG活化及炎症因子的产
会经济负担 。中枢炎症被认为广泛参与了CNS疾 生尚未见报道。所以本研究以成年雄性大鼠为研究
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病的发生发展,并被列为一项重要的危险因素 。 对象,探讨在体条件下HDC抑制剂α⁃FMH对LPS引
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脑内免疫细胞感受到外界刺激后可产生过量的炎 起的大鼠相关中枢炎症及认知功能障碍的影响。
症因子,作用于神经元引起神经系统功能下降 。
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1 材料和方法
因此,探究中枢炎症的潜在机制对于CNS退行性疾
病的治疗具有深远意义。 1.1 材料
海马是CNS 中负责学习记忆的关键脑区,情景 1.1.1 实验动物
恐惧事件的学习和记忆过程均依赖于海马。海马 成年雄性SPF级Sprague⁃Dawley(SD)大鼠(12月
中分布着大量的小胶质细胞(microglial cell,MG)。 龄,重 300 g 左右)购自南京大学模式动物研究中
MG活化后产生的炎症介质及细胞因子促进了中枢 心。大鼠在标准实验室条件下培养(室温为 22 ℃,
炎症的发生发展 。MG 在神经系统发挥支持、保 湿度为 50%~60%,昼夜循环为 12 h∶12 h),自由摄
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护、修复和营养等作用 ,正常生理条件下,MG呈分 食和饮水。实验经南京医科大学实验动物福利伦
枝状,处于静息状态。在应激情况下,MG可被迅速 理委员会批准(批准号:190913)。
激活,表现为M1和M2两种表型。其中,M1型主要 1.1.2 主要试剂与仪器
产生促炎介质最终导致组织损伤;相反,M2 型释放 大鼠 IL⁃1β、IL⁃6 和 TNF⁃α ELISA 检测试剂盒
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抗炎介质最终帮助损伤组织修复 。因此抑制和调 (R&D 公司,美国);大鼠组胺 ELISA 试剂盒(Bio Vi⁃
控MG的过度激活可能为治疗与海马相关的神经系 sion公司,美国);LPS来自大肠杆菌0111:B4(Sigma⁃
统退行性疾病提供新的靶点。 Aldrich 公司,美国);Iba⁃1 抗体(Wako 公司,日本);
组氨酸经组氨酸脱羧酶(histidine decarboxyl⁃ RIPA 缓冲液(上海碧云天公司);DMEM 细胞培养
ase,HDC)脱羧基生成组胺(histamine)。α⁃FMH 即 基、胎牛血清(FBS)、青链霉素(Gibco 公司,美国);
HDC 抑制剂,是一种有效的、特异的和不可逆的脑 α⁃FMH(Santa Cruz 公司,美国);蛋白酶抑制剂和磷
组胺活性抑制剂。据报道,α⁃FMH全身给药后会显 酸酶抑制剂(Roche 公司,瑞士);立体定位仪(深圳
著降低胃组胺的含量,且与胃组胺相比,大脑中组 瑞沃德公司)。
胺活性下降会发生延迟。因此目前常用的有效耗 1.2 方法
竭脑组胺的方法为通过 HDC 基因敲除或脑室内注 1.2.1 动物分组及给药方法
射α⁃FMH。CNS中的组胺主要由肥大细胞及MG产 实验分为两部分。第 1 部分:48 只 SD 大鼠
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生 。组胺作为 CNS 中重要的神经递质,广泛参与 随机分为 2 组,LPS 处理组 42 只,经腹腔注射 LPS
神经内分泌调节、体温调节、睡眠与觉醒、学习与记 (1 mg/kg),分别于注射后 2、4、6、8、10、12、24 h 各
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忆等功能活动 。此外,组胺也参与 CNS 疾病的进 取6只大鼠进行实验。生理盐水组(NS组)6只作为
展,如帕金森病、亨廷顿病、阿尔茨海默病、多发性 对照,给予相同体积生理盐水腹腔注射。第2部分:
硬化症等 [9-10] 。本课题组前期研究发现,MG可以表 另取48只SD大鼠随机分为4组,分别为Control组、α⁃
达 4 种组胺受体(H1R、H2R、H3R 和 H4R),组胺能 FMH 组、LPS 组、α⁃FMH+LPS 组,每组 12 只。用 50
选择性地上调原代培养的 MG 中 H1R 和 H4R 的表 mg/kg 的戊巴比妥钠腹腔注射麻醉大鼠,剃毛后放
达,且呈剂量依赖性 [11] 。由于 MG 在神经炎症病理 入立体定位仪中并行三角固定。将套管置入大鼠右
生物学中的关键作用,确定组胺对 MG 的作用及调 侧侧脑室,置入坐标为前囟后0.8 mm、侧1.5 mm、深
节机制意义深远。 度为 3.7 mm。植入后给大鼠 7 d 时间康复,每日处
本课题组前期体外实验已经报道过组胺可以 理检查套管情况。在无束缚饲养 7 d 后,大鼠被放
剂量依赖性地激活 MG,产生促炎因子如肿瘤坏死 入行为学仪器中练习。练习结束后通过预先置入
因子(tumor necrosis factor α,TNF⁃α)和白细胞介素⁃ 的套管行右侧侧脑室给药,其中α⁃FMH 组及α⁃
6(interleukin 6,IL⁃6)。H1R和H4R拮抗剂降低了组 FMH+LPS 组注入 5 μL 的α⁃FMH(1 μg/μL);同时
胺诱导的TNF⁃α和IL⁃6的产生,MAPK 和PI3K/AKT Control 组和 LPS 组经套管注入相同体积的生理盐
通路的激活以及线粒体膜电位的丧失 [11] 。然而在体 水。给药30 min后,LPS组及α⁃FMH+LPS 组大鼠实