肿瘤坏死因子（TNF-α）在大鼠早期炎症过程中的初步研究

发布时间：2018-10-30 07:35

【摘要】：[研究背景及目的] 脂多糖(1ipopolysaccharide,LPS)即革兰氏阴性菌内毒素(endotoxin)是革兰氏阴性细菌的细胞壁组成成分,也是引发机体炎症的重要物质。革兰氏阴性细菌感染时,细菌或LPS进入血循环,激活多种炎症细胞并诱导释放炎性介质,引起炎症反应。当机体受到革兰氏阴性菌的感染时,LPS作用于细胞膜受体,通过细胞内信号级联传递,使基因表达发生变化,介导内皮细胞、平滑肌细胞和成纤维细胞、上皮细胞等实质细胞以及单核巨噬细胞激活,诱导炎症前细胞因子、趋化因子、生长因子和其它多种因子如白细胞介素(interleukin,IL)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)等的合成和释放,这些细胞因子可诱发全身炎症反应综合症。肿瘤坏死因子-alpha(tumor necrosis factor factor-alpha, TNF-α)是一个多功能的细胞因子,主要介导免疫及炎症反应。在体内,坐骨神经受损后,损伤部位的雪旺细胞被激活并产生TNF-α。然而,TNF-α合成的确切机制仍然不太清楚。它主要通过不同的细胞表面受体TNFR1(tumor necrosis factor receptor 1) (p55)、TNFR2 (p75)发挥它的生物学功能。为了研究LPS是否会诱导大鼠神经胶质细胞分泌TNF-α,本论文采用腹腔注射和鞘内注射LPS两种动物模型,分别研究在全身炎症和局部炎症过程的早期,大鼠的脊髓或坐骨神经中是否有TNF-α的产生,并进一步研究产生TNF-α的细胞类别。细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases, ERK)包括ERKl和ERK2,是将信号从表面受体传导至细胞核的关键。磷酸化激活的ERK由胞质转位到核内,进而介导一系列转录因子如:ATF、NF-κB、Ap-1、c-fos和c-Jun的转录活化,参与细胞增殖与分化、细胞形态维持、细胞骨架的构建、细胞凋亡和细胞的恶变等多种生物学反应。近年一些研究表明LPS会引起痛觉过敏,而ERK信号通路在这其中的作用却鲜有研究,本研究即采用上述两种动物模型,对ERK信号通路是否参与大鼠炎症过程的一系列早期信号转导,是否参与了TNF-α的产生过程进行探讨,为中枢神经系统炎症引起的疾病治疗提供新的思路和依据。 [方法] 1.建立LPS致炎大鼠模型(腹腔注射和鞘内注射)。 2.运用酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)分别检测脊髓和坐骨神经中TNF-α表达的时程变化;运用免疫荧光双标,观察TNF-α在脊髓和坐骨神经中的细胞定位。 3.采用Western blot检测脊髓中磷酸化ERK(pERK)和总ERK的表达变化;运用免疫组化,观察pERK的表达部位;用免疫荧光双标检测pERK在脊髓中的细胞定位。 [结果] 1. 1)在腹腔注射LPS致伤大鼠的早期,TNF-α在坐骨神经中反应性表达上调,且主要表达于雪旺氏细胞和巨噬细胞中。 2)正常状态下,TNF-α在大鼠脊髓中有少量表达。LPS腹腔注射后,TNF-α在脊髓灰质的神经元和白质的小胶质细胞中表达上调。 3)在鞘内注射LPS,造成大鼠的早期致伤,TNF-α在脊髓中表达上调,主要高表达于后角注射侧的小胶质细胞,而对侧则无表达。 2. 1)在LPS腹腔注射的早期,pERK蛋白水平快速上调,在1 h即达高峰,在12 h后逐渐降低,但总ERK的水平没有明显的变化。免疫组化结果表明,p-ERK主要表达于胶质细胞中,免疫荧光双标结果进一步证实,pERK主要表达于脊髓前角、后角、中央孔和后索部分的小胶质细胞中。 2)pERK在鞘内注射LPS的早期开始上调,4h达到高峰。免疫荧光双标结果表明pERK主要表达于注射侧被活化的小胶质细胞中,而对侧则很少。 [结论] 1.正常状态下,TNF-α在坐骨神经和脊髓中表达都比较少。LPS作用后TNF-α反应性表达水平和活性均发生改变,提示TNF-α作为一种炎症反应因子,参与外周神经及中枢神经系统炎症反应。 2.细菌性致病因子LPS的诱导确能促进外周神经系统的雪旺氏细胞和中枢神经系统的小胶质细胞高效表达和炎性细胞因子TNF-α的分泌,为雪旺氏细胞作为免疫活性细胞在周围神经系统中发挥免疫调节作用提供初步依据,进一步肯定了小胶质细胞是中枢神经系统重要的免疫调节细胞。 3.在全身炎症过程中,ERK信号通路参与脊髓中细胞信号的转导过程,且主要表达于小胶质细胞。LPS注射后pERK在脊髓小胶质细胞中时程式的表达增加,表明ERK这条信号通路参与小胶质细胞的炎症应答过程。 4.在鞘内注射LPS致炎的大鼠模型中,TNF-α和pERK都主要表达于注射侧的小胶质细胞,提示ERK信号通路可能参与细胞因子TNF-α的产生,小胶质细胞是这一过程中主要的效应细胞。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：R364.5

【引证文献】