氯化錳與LPS聯(lián)合誘導小膠質細胞活化作用與機制研究.pdf

1、現(xiàn)代社會中，錳元素被廣泛用于冶金、電池以及殺蟲劑等工農業(yè)生產中，特別是作為新一代的汽油防爆劑使用，使得環(huán)境中錳的含量逐漸升高，錳的毒性危害也日益受到人們的重視。研究表明，長期接觸錳元素能夠引起基底神經節(jié)和錐體外系統(tǒng)的神經毒性，并且能夠增加帕金森疾病的發(fā)病幾率。 目前為止，錳對神經系統(tǒng)的毒性作用機制尚不十分清楚。以往對錳神經毒性的研究，主要關注錳對神經元的直接損傷和對星形膠質細胞功能的影響上，而中樞神經系統(tǒng)中的小膠質細胞的作用卻一

2、直被忽視。小膠質細胞是腦內具有巨噬細胞類似功能的非特異性免疫細胞，在維持中樞神經系統(tǒng)的正常功能中發(fā)揮重要作用。過度激活的小膠質細胞釋放大量的神經毒性因子，如一氧化氮(NO)、活性氧簇(ROS)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白介素1β(IL-1β)和白介素6(IL—6)，以及谷氨酸(Glu)等興奮性氨基酸，可誘發(fā)或參與多種神經退行性疾病的發(fā)生。因此，本論文以NO、Glu和胞內ROS為檢測指標，考察了氯化錳(MnCl2)單獨作用和與細菌脂

3、多糖(LPS)聯(lián)合作用對小膠質細胞活化的影響，并進行相關的機制探討；還考察了米諾環(huán)素等四種單體化合物對MnCl2誘導活化的小膠質細胞NO釋放的影響，為研究錳神經毒性的機制和臨床藥物干預提供理論依據。 首先，MTT的結果發(fā)現(xiàn)，MnCl2(300、1000μM)影響N9小膠質細胞的存活率。實驗選用MnCl2(10、30、100μM)進行后期實驗。接著，運用Griess法檢測MnCl2對N9細胞NO釋放的影響，結果顯示單獨MnCl2不

4、能引起N9細胞NO的釋放，但是能顯著增加LPS誘導的N9細胞NO釋放。說明MnCl2對小膠質細胞NO釋放的增加，需要小膠質細胞的活化為前提。10ng/mL的LPS對N9細胞NO的釋放沒有影響，但與MnCl2合用后，能夠顯著刺激N9細胞釋放NO，說明MnCl2能夠使閾下濃度的LPS誘導N9細胞釋放NO。實驗還發(fā)現(xiàn)，提前給予LPS3h不能使單獨的MnCl2具有刺激N9細胞釋放NO的能力；但是提前給予MnCl23h，LPS對N9細胞的NO釋放

5、比單獨LPS刺激的NO釋放量高。 采用原代培養(yǎng)的大鼠小膠質細胞驗證以上實驗結果。結果顯示，MnCl2單獨作用，不能增加大鼠原代小膠質細胞NO釋放，但是能顯著增強LPS誘導的小膠質細胞NO的釋放。這些結果都與MnCl2作用于N9小膠質細胞系的結果一致。 采用高效液相結合熒光檢測器的方法研究了MnCl2和MnCl2+LPS兩種模型活化N9細胞釋放谷氨酸(Glu)水平的變化。首次發(fā)現(xiàn)了MnCl2能夠刺激N9細胞釋放谷氨酸，此作

6、用可被谷氨酸/胱氨酸反向轉運體(Xc轉運體)的抑制劑L-α—aminoadipicacid(AAA)顯著抑制。并且，MnCl2和LPS聯(lián)合作用對N9細胞谷氨酸的釋放有協(xié)同增加作用。本文進一步研究了MnCl2促進N9細胞谷氨酸釋放的機制，發(fā)現(xiàn)MnCl2作用N9細胞早期，能夠顯著增加細胞內ROS的含量以及降低細胞內GSH水平?？寡趸瘎㎞AC不但能夠抑制細胞內ROS的增加，提高細胞內GSH水平，而且能夠明顯抑制MnCl2刺激的谷氨酸釋放。RT

7、-PCR的結果也證實，MnCl2能夠顯著增加小膠質細胞Xc轉運體mRNA的表達。以上結果說明，小膠質細胞的氧化應激和Xc轉運體的激活可能均參與了氯化錳誘導的N9細胞谷氨酸的釋放。 最后，本文考察了藥物對MnCl2+LPS和LPS刺激N9細胞NO釋放的抑制作用。結果表明，米諾環(huán)素，姜黃素以及白藜蘆醇對兩種模型都具有顯著的抑制作用，但對兩種模型的抑制率存在差異，可能是因為藥物抑制小膠質細胞活化的主要分子靶點不同決定的。 綜上