【摘 要】
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目的:铝是地壳中含量最丰富的元素之一,同时也是一种公认的神经毒素,与多种神经退行性疾病的发生发展密切相关。以往的研究表明,神经炎症是神经退行性疾病重要的早期事件。铝可引起神经炎症,但机制尚不清楚。本研究通过建立氯化铝饮水染毒的体内模型,小胶质细胞培养以及小胶质细胞和神经元共培养的体外模型,来探讨铝通过P2X7受体调控NLRP3炎性小体导致神经炎症的可能作用,为阐明铝致神经退行性改变的具体机制提供实
【基金项目】
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国家自然基金项目（No.81673223）； 辽宁省教育厅课题（No.LK201615）；
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目的:铝是地壳中含量最丰富的元素之一,同时也是一种公认的神经毒素,与多种神经退行性疾病的发生发展密切相关。以往的研究表明,神经炎症是神经退行性疾病重要的早期事件。铝可引起神经炎症,但机制尚不清楚。本研究通过建立氯化铝饮水染毒的体内模型,小胶质细胞培养以及小胶质细胞和神经元共培养的体外模型,来探讨铝通过P2X7受体调控NLRP3炎性小体导致神经炎症的可能作用,为阐明铝致神经退行性改变的具体机制提供实验依据和线索。研究方法:本研究采用体内外相结合的方法。首先通过饮水染毒3个月建立小鼠亚慢性铝暴露模型;并建立BV2细胞体外铝暴露模型,同时采用条件培养液转移法进行BV2细胞和HT22细胞共培养实验。采用CCK-8法测定BV2细胞活力,确定铝、BBG和YC-1的作用剂量。光学显微镜观察BV2细胞形态;免疫荧光法检测Iba1水平;荧光素/荧光素酶生物化学发光法检测细胞外ATP浓度。RT-PCR检测BV2细胞P2x7、Hif-1α、Nlrp3的m RNA水平;Western Blot印迹分析法检测P2X7、HIF-1α、NLRP3、ASC、CASP-1、IL-1β的蛋白水平;免疫荧光共定位法检测BV2细胞P2X7与HIF-1α、HIF-1α与NLRP3的共定位情况。建立BV2-HT22共培养模型,光学显微镜观察HT22细胞形态;Western Blot印迹分析法检测IL-1β的蛋白水平;CCK-8法检测HT22细胞死亡情况。使用SPSS18.0软件对上述结果进行统计分析。结果:1.铝暴露可激活小鼠大脑皮质内的小胶质细胞。随着铝暴露剂量的增加,Iba1蛋白表达逐渐增强。2.铝暴露可使小鼠大脑皮质内P2X7、HIF-1α、NLRP3、ASC、CASP-1、IL-1β的蛋白水平增加（P＜0.05）。3.铝对BV2细胞形态的影响。小胶质细胞呈活化状态,胞体出现突起,伪足增多并延长,随着铝剂量的增加,活化的形态更加明显。4.铝可激活BV2细胞。随着铝剂量的增加,Iba1蛋白表达逐渐增强（P＜0.05）。5.铝可诱导BV2细胞外ATP水平增加（P＜0.01）。6.铝可使BV2细胞内P2X7、HIF-1α、NLRP3、ASC、CASP-1和IL-1β蛋白水平增加（P＜0.05）。7.P2X7和HIF-1α、HIF-1α和NLRP3存在共定位,铝处理BV2细胞后二者共定位增强,Pearson’s系数升高（P＜0.05）。8.铝处理BV2细胞后,经BBG干预,P2X7、HIF-1α、NLRP3、ASC、CASP-1和IL-1β水平降低（P＜0.05）。9.经YC-1干预后,BV2细胞内P2X7、HIF-1α、NLRP3和IL-1β水平减少（P＜0.05）。10.BV2-HT22共培养体系中,铝组HT22细胞数量减少,突触缩短,神经元网络连接断裂,结构逐渐不完整,铝CM组现象更加明显,BBG、YC-1干预CM组有所恢复。11.共培养体系中,铝组及铝CM组HT22细胞IL-1β蛋白水平上升,BBG、YC-1干预CM组,IL-1β蛋白水平降低（P＜0.05）。12.BV2-HT22共培养中,铝组HT22细胞活力降低,铝CM组HT22细胞活力更低,BBG、YC-1干预CM组HT22细胞活力有所上升（P＜0.05）。结论:1.整体动物和体外实验均证实,铝暴露可引起神经细胞炎症反应,BBG和YC-1均可以改善铝暴露引起的小胶质细胞炎症反应。2.铝暴露可激活小胶质细胞,引起细胞外ATP水平增加,P2X7-NLRP3通路参与铝诱导的神经炎症,且P2X7和HIF-1α可能是相互调控的。3.BV2-HT22细胞共培养体系中,铝处理BV2细胞释放的炎性因子可对神经元造成损伤。
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