白介素-1β介导脓毒症新生大鼠海马神经干细胞分化异常的机制研究

发布时间：2020-07-23 05:18

【摘要】：背景:新生儿脓毒症可导致新生儿长期的神经功能紊乱。因新生儿神经系统尚未发育完善,血脑屏障的不完整,全身严重的感染可引起脑内的炎症反应,引起神经干细胞分化异常,导致神经发生减少,神经元轴突、突触的病变,这可能是最终神经功能障碍的原因之一,但其具体的分子机制仍不清楚。而Notch信号通路参与调控神经干/祖细胞的增殖分化。在此,我们模拟了新生儿脓毒症模型,研究海马区炎症细胞激活释放的白介素-1β(IL-1β)对海马神经干/祖细胞(NPCs)分化的影响,并探讨与Notch信号通路的关系。方法:在Sprague-Dawley大鼠出生1天(P1)后,在腹腔内注射脂多糖(LPS)模拟了新生儿脓毒症模型,或腹腔内注射PBS缓冲液作为对照组。通过免疫荧光染色法和蛋白印迹分析,评估了在LPS干预后不同时间点的海马体中白介素-1β及其受体IL-IR1的表达,神经祖细胞的增殖、分化。细胞实验中原代海马祖细胞(NPCs)是从P1的大鼠分离出海马后培养得到的,给予白介素-1β干预后观察对神经祖细胞分化方向的影响,以及在此过程中可能参与的Notch信号通路的影响。结果:研究发现,与对照组相比,在LPS注射后海马中的白介素-1β及其受体IL-1R1在1、3天表达上升,在7天下降至与正常水平。LPS组海马的神经干细胞标记物SOX2蛋白表达水平在1天、3天均明显下降,未成熟神经元标记物DCX、成熟神经元标记物NeuN和少突胶质祖细胞标记物NG2的蛋白表达水平在1天、3天均明显下降;而星形胶质细胞标记物GFAP的蛋白表达水平却明显上升,且一直持续到28天。在体外NPCs上可检测到白介素-1受体1(IL-1R1),用白介素-1β干预NPCs后可发现IL-1R1的mRNA及蛋白表达水平均上升,加入白介素-1受体拮抗剂(IL-1Ra)可拮抗这一作用。同时,白介素-1β干预24h后观察到nestin+/Ki-67+的增殖神经干细胞明显减少,在加入IL-1Ra后能拮抗白介素-1β的作用。在体外NPCs分化培养4天后,荧光染色及蛋白印迹结果均表明,白介素-1β能使GFAP和NG2的蛋白表达增多,DCX和NeuN蛋白表达却减少。同时可发现,神经元的形态在IL-1β干预后,其轴突变短、树突分支减少。此外,蛋白印迹结果或实时定量PCR结果表明白介素-1β上调了 NICD、Hesl和Hes5的蛋白及mRNA的表达,但抑制了 Ngn1和Mash1的表达,这种现象可被 γ-secretase 抑制剂 DAPT逆转。DAPT和 IL-1Ra 也可逆转 DCX、NeuN、GFAP和NG2的表达。结论:目前的研究结果表明,脓毒症新生大鼠引起海马内炎症反应大量释放的白介素-1β与神经干细胞表面的IL-1R1结合后,可通过激活Notch信号通路在海马神经干细胞的分化过程中抑制神经元的产生,促进胶质细胞的产生,这可能是新生儿脓毒症中白介素-1β导致神经干细胞分化异常的机制之一。
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R720.597
【图文】：

第一章新生ＳＤ大鼠腹腔注射ＬＰＳ后对海马内ＩＬ－１ｐ及其受体表达的影响逡逑比有统计学差异（Ｐ＜0．0５），且循环状态改变（皮肤紫绀、水肿），如图１－２，逡逑呼吸频率增快，精神萎靡，嗜睡，发育明显迟缓，可以认为有炎症的存在，脓逡逑毒症模型成模。逡逑３８．０逦？邋Ｃｏｎｔｒｏｌ逡逑

洌蹋校雍蠖院Ｂ砟冢桑蹋

本文编号：2766903