丁苯酞促进小胶质细胞M2型极化对帕金森病及帕金森病认知障碍的保护作用研究

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背景和目的:帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是第二大神经退行性疾病,临床主要表现为运动迟缓、肌强直、静止性震颤和姿势步态异常的运动症状,同时还伴随认知功能障碍(Cognitive impairment,CI)、焦虑、抑郁等非运动症状。已有研究表明神经炎症参与PD和PD-CI的发生及发展。其中小胶质细胞在PD和PD痴呆患者脑组织中明显活化,伴随炎症因子增加;而清除小胶质细胞又会加重PD模型小鼠的运动症状和多巴胺能神经元的受损,提示小胶质细胞在神经炎症中可能还有保护作用。目前认为小胶质细胞根据功能被划分为促炎的“M1型”和抗炎的“M2型”。丁苯酞(Dl-3-n-butylphthalide,NBP)因其抗炎、抗氧化、保护脑细胞等作用常应用于脑血管病临床治疗,此外还可以改善认知障碍,但其对小胶质细胞表型的影响和PD及PD认知障碍的疗效并不清楚。本研究拟探究NBP对小胶质细胞表型的影响和对PD小鼠模型运动、焦虑和认知的作用,为PD的神经保护治疗提供新的思路和方法。方法:体外实验中,通过CCK8法和Western blot法检测小鼠小胶质细胞系Bv-2的细胞活力以确定NBP或MPP(+)的干预浓度;然后用合适浓度的NBP预处理Bv-2后用MPP(+)干预,q PCR法检测M1型标志物i NOS、TNF-α和M2型标志物CD206、Arg-1和IL-4 m RNA;Western blot法检测i NOS和CD206蛋白;Elisa检测细胞培养上清中M1型细胞因子IL-1β和IL-18的分泌。此外,制作条件培养基干预小鼠多巴胺能神经元细胞MN9D和小鼠脑微血管内皮细胞b End.3,CCK8法检测细胞活力,Western blot法检测MN9D细胞酪氨酸羟化酶(Tyrosine Hydroxylase,TH)蛋白、b End.3的血管紧密连接蛋白Occludin、ZO-1。体内实验通过腹腔注射MPTP构建PD亚急性小鼠模型,予120mg/(kg·d)的NBP或玉米油灌胃,爬杆实验评估运动功能,旷场实验评估焦虑情绪,Morris水迷宫实验评估认知功能;q PCR法检测M1型标志物i NOS、IL-1β和M2型标志物CD206、Arg-1 m RNA,Western blot法检测全脑组织i NOS、CD206、TH、Occludin、ZO-1蛋白,免疫组化法检测黑质区TH蛋白表达情况,尼氏染色和Dapi细胞核染色评估海马区神经元损伤。结果:(1)MPP(+)会促进Bv-2细胞向M1型极化,引起M1型小胶质细胞标志物i NOS、TNF-α、IL-1β、IL-18表达增加,M2型标志物CD206、Arg-1和IL-4表达减少,NBP干预可以逆转上述分子的表达趋势,促进Bv-2向M2型极化;(2)MPP(+)干预后的Bv-2条件培养基会降低MN9D的活力和TH蛋白表达,降低b End.3的活力和ZO-1蛋白表达,NBP干预可以缓解这种损伤反应并且增加b End.3细胞中Occludin蛋白表达;(3)MPTP会引起小鼠运动障碍、焦虑情绪和认知功能障碍,NBP可以改善上述行为学表现;(4)MPTP引起小鼠脑组织中小胶质细胞M1型标志物i NOS、IL-1β增加,M2型标志物CD206、Arg-1减少,NBP可以逆转上述分子表达趋势;(5)NBP可以减轻MPTP所致的TH神经元损伤,增加血管紧密连接蛋白Occludin、ZO-1表达,减轻海马区神经元的损伤和凋亡结论:NBP可以通过促进小胶质细胞向M2型极化对PD及PD-CI起到保护作用,为PD及PD-CI的神经炎症机制、神经保护治疗提供新的思路和方法。
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