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目的:在建立小鼠大脑中动脉永久性栓塞模型(Permanent Middle Cerebral ArteryOcclusion,pMCAO)的基础上,探讨白细胞介素17(Interleukin-17,IL-17)及其受体IL-17Receptor(IL-17R)在缺血脑组织中的表达及对神经元的损伤作用。
方法:体内实验:通过线栓法建立小鼠永久性大脑中动脉栓塞模型,HE观察脑组织形态学改变,ELISA与免疫组织化学技术分别检测小鼠pMCAO血清及缺血脑组织中IL-17的表达。免疫荧光双染检测缺血脑组织中Th17浸润及脑血管IL-17R的表达。体外实验:原代培养的神经元经氧糖剥夺(Oxygen-Gltlcose Deprivation,OGD)处理2h,MTT检测不同剂量IL-17对神经元的损伤作用。
结果:体内实验:我们取脑缺血不同时间点的小鼠血清,包括缺血6h、12h、24h、2d、6d五个时间点及正常小鼠的血清,检测血清中IL-17的表达,结果发现,随着脑缺血时间延长,血清中IL-17含量增加,与正常对照组相比,血清中IL-17的表达于脑缺血后24h开始出现差异,于脑缺血2d血清中IL-17的表达开始出现显著差异,并于6d达到峰值(P24h＜0.05,P2d,6d＜0.001)。通过免疫组织化学技术检测不同时间点的脑缺血组织中的IL-17因子的表达,我们发现在缺血6h、12h及24h的脑组织中IL-17因子的表达并不十分显著,在缺血2d后,脑组织中的IL-17因子的表达量出现明显增加,结果显示,在脑缺血2d的小鼠模型的脑皮质区及脑血管周围均存在IL-17的表达。通过免疫荧光双染技术定位检测脑缺血组织中的IL-17阳性细胞,结果提示在脑缺血组织中部分IL-17的阳性细胞为CD4+细胞,即在脑缺血组织中存在T helper17细胞(Th17)的浸润。检测正常脑组织和脑缺血组织中的血管内皮细胞上表达的IL-17的受体IL-17R,结果显示IL-17R在正常脑组织的血管内皮细胞上仅仅为微量表达,然而在脑缺血2d的脑组织的血管内皮细胞上的表达量有明显的增加。体外实验:我们在体外模拟了神经元的厌氧状态,并通过MTT技术检测了不同剂量的IL-17因子分别在正常条件下和厌氧条件下对神经元的作用。结果提示了IL-17因子在厌氧条件下对神经元存在损伤作用,而且发现在正常培养的条件下,IL-17因子对神经元的损伤作用不明显,但在厌氧培养条件下,IL-17因子干预组与单纯的神经元厌氧培养组相比较有显著差异,说明IL-17加剧了神经元的厌氧损伤,且存在剂量依赖性,高浓度的IL-7(100ng/ml)和低浓度IL-17(10ng/ml)对神经元的损伤作用与单纯厌氧培养相比较,高浓度较低浓度对神经元的损伤大(P10ng/mlIL-17＜0.01,P10ng/mlIL-17＜0.05)。
结论:1.IL-17与IL-17R参与了脑缺血损伤过程;2.脑缺血组织实质区内存在Th17及IL-17R的表达;3.IL-17加剧了缺血缺氧条件对神经元的损伤作用,且存在剂量依赖性。