α7烟碱受体在糖皮质激素调节小胶质细胞炎症反应中的作用

发布时间：2019-11-06 21:12

【摘要】：研究背景：小胶质细胞是存在于中枢神经系统内的免疫细胞，其持续激活可引起脑内的慢性神经炎症反应，并导致神经元损伤。内源性糖皮质激素（Glucocoticoids，GCs）介导的体液抗炎通路在脑内炎症反应调节中发挥重要作用，小胶质细胞上可高表达糖皮质激素受体（Glucocoticoid receptor，GR），是GCs的直接抗炎靶标。α7烟碱型乙酰胆碱受体（alpha7nicotinic acetylcholine receptor，α7nAChR）作为一种新的炎症调节机制——胆碱能神经抗炎通路（Cholinergic anti-inflammatory pathway，CAP）的关键分子，亦大量表达于小胶质细胞。研究显示小胶质细胞α7nAChR与神经炎症反应密切相关，激动α7nAChR可以抑制神经炎症反应，表明小胶质细胞α7nAChR介导的抗炎作用是机体调节神经炎症反应的另一重要机制。作为机体内两条重要的内源性抗炎通路，生理浓度GCs与CAP通路在脑内炎症调节中的关系如何，两者之间是否存在关联，对该类问题的研究尚未有报道。小胶质细胞上同时表达GR和α7nAChR，可作为体液和CAP通路的共同抗炎靶标，且对神经元的研究表明，GCs可以调节α7nAChR表达。这些证据均提示GCs可能通过CAP通路调节小胶质细胞引起的炎症反应。因此，本研究拟利用小胶质细胞探讨GCs介导的体液抗炎通路与α7nAChR介导的CAP通路之间的关系，进一步揭示脑内炎症反应的调节机制。目的：探讨小胶质细胞α7nAChR在生理浓度糖皮质激素调节炎症反应中的作用，揭示体液与胆碱能抗炎通路之间的关系，并初步阐明其调节机制。方法：本实验药物选用糖皮质激素类中的氢化可的松（Hydrocortisone，Hydr），其生理浓度范围为110-520nM。MTT法检测不同浓度Hydr对bv-2小胶质细胞活性的影响，脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）刺激bv-2小胶质细胞造成炎症模型。在建立炎症模型的基础上，分为空白对照组、LPS组、Hydr＋LPS组，ELISA方法检测炎症介质TNF-α、IL-1β释放水平，观察高浓度和生理浓度Hydr对其的影响；其次，加入α7nAChR拮抗剂甲基牛扁亭碱（Methyllycaconitine，MLA），分为空白对照组、LPS组、Hydr（300nM）＋LPS组、MLA(10nM)+Hydr（300nM）+LPS组，使用ELISA方法检测炎症介质TNF-α、IL-1β释放水平，并观察小胶质细胞形态学的变化情况，以探索生理浓度Hydr是否通过α7nAChR在抗炎中起作用；最后，分为空白对照组、Hydr组、MLA+Hydr组，采用RT-PCR检测Hydr对α7nAChR、GR mRNA表达的影响，Western blot检测Hydr对α7nAChR蛋白质水平的影响，探讨体液抗炎与胆碱能抗炎之间的联系。结果： 1.生理浓度的糖皮质激素对LPS诱致炎症反应的抑制作用： (1) MTT结果显示，与空白组相比，2000nM Hydr可使细胞活性显著降低（P0.01），1000nM、500nM、250nM、125nM、62.5nM、31.25nM的Hydr对细胞活性无明显影响。 (2)经LPS刺激，bv-2细胞培养上清液中TNF-α、IL-1β的含量随着刺激浓度的增加和刺激时间的延长逐渐递增，呈现时间和剂量依赖性的关系；经不同浓度的Hydr给药预作用后，生理浓度范围（110-520nM）内Hydr(500,250nM)可显著降低TNF-α、IL-1β的生成量（P 0.01，P 0.05）。 2. α7nAChR在介导生理浓度的糖皮质激素抑制炎症反应中的作用： (1) Hydr (300nM)可显著降低TNF-α、IL-1β的生成量（P 0.01），这一作用可被α7nAChR特异性拮抗剂MLA（10nM）拮抗（P 0.01，P 0.05）。 (2) Hydr (300nM)可显著抑制小胶质细胞bv-2的激活，减少细胞分枝和伪足的生成，而这一作用同样可被α7nAChR特异性拮抗剂MLA（10nM）拮抗。 3.生理浓度的糖皮质激素对α7nAChR和GR受体的调控情况： (1) Hydr (300nM)可增加bv-2细胞α7nAChR mRNA表达，这一作用同样可被MLA（10nM）拮抗。 (2) Hydr (300nM)可增加bv-2细胞GR mRNA表达。MLA（10nM）对这一作用无拮抗。 (3) Hydr (300nM)可增加bv-2细胞α7nAChR蛋白表达，，并被MLA（10nM）拮抗。结论 1.生理浓度糖皮质激素可以抑制小胶质细胞介导的炎症反应； 2. α7nAChR参与了生理浓度糖皮质激素介导的抗炎作用； 3.生理浓度糖皮质激素通过上调α7nAChR表达参与了CAP通路，与体液抗炎通路共同调节小胶质细胞介导的炎症反应。
【图文】：

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3图1 小胶质细胞的激活示意图（根据Hanisch和Kettenmann的研究[35])2 糖皮质激素对神经炎症反应的调节糖皮质激素（Glucocorticoid , GCs）是肾上腺皮质分泌的具有广泛生理效应的激素，临床上多用于治疗各种炎性疾病。糖皮质激素主要与糖皮质激素受体（Glucocorticoid receptor，GR）结合而发挥药理作用。作为机体重要的内源性抗炎系统，脑内的糖皮质激素也起到了重要的调节神经炎症反应作用。糖皮质激素可拮抗多种炎症因子如细胞因子、黏附分子、酶以及受体的蛋白表达，还能通过上调一些抗炎物质在细胞内的表达而进一步发挥抗炎作用[36]。分子生物学的研究发现，糖皮质激素可显著抑制体外培养的小胶质细胞激活，减

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图 2 CAP 对神经炎症的调节机制示意图[67] α7nAChR 的调节，糖皮质激素治疗可以选择性降低N受体拮抗剂α-BT皮质激素可与N受体结合[68]，并可调控α7nAChR的表研究中发现，α7nAChR基因CHRNA7的近端启动子序件，点突变表明其参与了α7nAChR的基因调节[69]。随过与早期生长反应因子（Egr-1）基因的结合，增强[70]。此外，在海马CA1、CA3区和齿状回，内源性糖R的mRNA的表达[71]。由此提示，糖皮质激素可能通过炎作用。小胶质细胞介导的神经炎症反应，与中枢神经系统退
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R741

【参考文献】