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目的:1,2-二氯乙烷（1,2-dichloroethane,1,2-DCE）是一种人工合成卤化烃,主要用作工业中聚氯乙烯的制造,但在亚急性暴露下可导致脑水肿。我们之前发现神经炎症可能与1,2-DCE中毒小鼠的脑内基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9,MMP-9）表达水平增高、血脑屏障（blood-brain-barrier,BBB）完整性破坏和脑水肿形成过程中关系密切。有研究证明,神经炎症与许多脑部疾病的发病机制相关。根据目前研究结果发现小胶质细胞和星形胶质细胞之间的信息交流是触发神经炎症的基础。小胶质细胞和星形胶质细胞在脑损伤期间形成自分泌反馈模式和双向信息交流,通过释放不同的信号分子,实现紧密的相互调节。因此,小胶质细胞-星形胶质细胞对话对于调节小胶质细胞表型和星形胶质细胞功能非常重要,并且是神经炎症反应程度和持续时间的决定因素。本研究在亚急性1,2-DCE中毒性脑水肿实验动物模型基础上,预先给予小胶质细胞活化抑制剂米诺环素、星形胶质细胞活化抑制剂氟代柠檬酸及抗氧化药物褪黑素处理,探究小胶质细胞活化在神经炎症发生中的作用,并且进一步探讨星形胶质细胞和小胶质细胞之间的分子对话在1,2-DCE诱导的脑水肿中的作用机制,为揭示1,2-DCE神经毒性提供相关实验数据。研究方法:采用静式吸入染毒的方式建立亚急性1,2-DCE中毒性脑水肿的小鼠动物模型。雌性小鼠（昆明种,白化）,3-4周龄,适应性喂养一周后随机分组。本实验分为四个部分,第一部分:研究亚急性1,2-DCE中毒对小鼠脑内小胶质细胞和星形胶质细胞活化以及神经炎症发生的影响,方法如下:小鼠随机分为对照组以及1,2-DCE染毒1-3d组,每组10只。以浓度为1.2 mg/L 1,2-DCE静式染毒1-3d,分别于末次染毒后的次日取脑。染毒期间监测小鼠中毒状态和体重改变;干湿重法测定脑含水量;分别检测小胶质细胞活化指标Iba-1、CD11b和Arg-1,流式细胞术分析小胶质细胞极化表型;星形胶质细胞活化指标GFAP和S100B;炎症介质相关指标TNF-α、IL-6、iNOS、VCAM-1、ICAM-1和MMP-9;ELISA法测定脑组织中成熟型TNF-α和IL-6蛋白表达以及TLR4、MyD88和p-p65通路的表达水平。实验第二至四部分:研究亚急性1,2-DCE中毒小鼠脑内小胶质细胞活化、星形胶质细胞活化以及氧化应激对神经炎症发生、BBB完整性破坏以及脑水肿的影响,方法如下:分别给予小胶质细胞活化抑制剂米诺环素、星形胶质细胞活化抑制剂氟代柠檬酸和抗氧化剂褪黑素预处理1,2-DCE中毒小鼠,测定小胶质细胞和星形胶质细胞活化抑制后脑内炎症介质、紧密连接蛋白以及信号通路蛋白表达水平,随机分为空白对照组、抑制剂组（米诺环素、氟代柠檬酸和褪黑素）、1,2-DCE单纯染毒组以及抑制剂（米诺环素、氟代柠檬酸和褪黑素）+1,2-DCE干预组,每组10只。分别通过腹腔注射和侧脑室注射方式给予抑制剂米诺环素、褪黑素和氟代柠檬酸。其中染毒组和干预组小鼠给予1.2 mg/L 1,2-DCE 3.5h/d,共3天。对照组和抑制剂组的小鼠在不接触1,2-DCE的情况下给予相同的处理。除Western blot法检测TJs蛋白表达水平外,其余检测指标同上。结果:一、亚急性1,2-DCE中毒对小鼠脑内小胶质细胞活化、神经炎症发生以及信号通路激活的影响1、1,2-DCE中毒对脑内小胶质细胞和星形胶质细胞活化的影响:与空白对照组相比,1,2-DCE染毒2 d和3 d组小鼠脑内Iba-1和CD11b蛋白表达水平显著升高（P＜0.05）。染毒1 d和2 d组小鼠脑内Arg-1蛋白表达水平显著升高,而染毒3 d组小鼠脑内Arg-1蛋白水平与染毒2 d组显著降低（P＜0.05）。流式细胞仪结果与蛋白表达结果一致。染毒3 d组小鼠脑内GFAP和S100B蛋白表达水平与对照组相比显著升高（P＜0.05）。对照组小鼠脑内GFAP荧光强度较弱,随着1,2-DCE染毒天数的增加,小鼠脑内GFAP荧光强度逐渐增强。2、1,2-DCE中毒对脑内炎症因子表达及TLR4/MyD88/NFκB信号通路激活的影响:与对照组相比,1,2-DCE染毒小鼠脑内促炎介质TNF-α、IL-6、iNOS、VCAM-1、ICAM-1和MMP-9蛋白表达显著升高（P＜0.05）。ELISA测定脑组织中成熟型TNF-α和IL-6表达与Western blot检测结果一致。1,2-DCE染毒小鼠脑内信号通路蛋白TLR4、MyD88和p-p65表达也显著高于对照组（P＜0.05）。以上结果表明,亚急性1,2-DCE中毒可刺激小胶质细胞促炎表型极化和星形胶质细胞活化并诱导神经炎症的发生。二、小胶质细胞活化在亚急性1,2-DCE中毒诱导的神经炎症和脑水肿中的作用1、1,2-DCE中毒后抑制小胶质细胞活化对星型胶质细胞的影响:应用小胶质细胞抑制剂米诺环素可显著降低1,2-DCE中毒小鼠脑内Iba-1和CD11b蛋白表达水平（P＜0.05）,流式结果与蛋白表达结果相一致,同时米诺环素抑制剂干预也显著抑制1,2-DCE中毒小鼠脑内GFAP和S100B蛋白表达表达水平（P＜0.05）。2、1,2-DCE中毒后抑制小胶质细胞活化对脑水肿的影响:米诺环素干预组能有效改善1,2-DCE中毒小鼠脑组织含水量和脑水肿病理学改变,减少紧密连接蛋白Occludin和Caludin-5的丢失（P＜0.05）。3、1,2-DCE中毒后抑制小胶质细胞活化对神经炎症的影响:与染毒组相比,米诺环素抑制剂干预可显著抑制1,2-DCE中毒小鼠脑内炎症因子TNF-α、IL-6、iNOS、VCAM-1、ICAM-1和MMP-9蛋白表达的增高（P＜0.05）。4、1,2-DCE中毒后抑制小胶质细胞活化对TLR4/MyD88/NFκB信号通路激活的影响:米诺环素干预后1,2-DCE中毒小鼠脑内信号通路蛋白TLR4、MyD88和p-p65表达也显著降低（P＜0.05）。以上结果表明,小胶质细胞活化在亚急性1,2-DCE中毒脑内诱导神经炎症、BBB完整性破坏和脑水肿形成中起到重要作用,其中TLR4/MyD88/NFκB信号通路可能参与了小胶质细胞活化。三、星形胶质细胞活化在亚急性1,2-DCE中毒诱导的神经炎症中的作用1、1,2-DCE中毒后抑制星形胶质细胞活化对小胶质细胞的影响:与染毒组相比,氟代柠檬酸预处理可显著抑制1,2-DCE中毒小鼠脑组织中星形胶质细胞标记蛋白GFAP、S100B以及小胶质细胞标记蛋白Iba-1和CD11b的表达（P＜0.05）。2、1,2-DCE中毒后抑制星形胶质细胞活化对神经炎症及TJs的影响:与染毒组相比,氟代柠檬酸干预组小鼠脑内炎症因子TNF-α、IL-6、iNOS、VCAM-1、ICAM-1和MMP-9蛋白表达显著降低,Occludin和Caludin-5蛋白水平恢复（P＜0.05）。以上结果表明,氟代柠檬酸可以有效抑制星形胶质细胞激活进而减轻亚急性1,2-DCE中毒所致的神经炎症和BBB完整性破坏。四、氧化应激在亚急性1,2-DCE中毒诱导的神经炎症中的作用1、1,2-DCE中毒后抑制氧化应激对小胶质细胞和星形胶质细胞活化的影响:与染毒组相比,褪黑素预处理可显著抑制1,2-DCE中毒小鼠脑组织中星形胶质细胞标记蛋白GFAP、S100B以及小胶质细胞标记蛋白Iba-1和CD11b的表达（P＜0.05）。2、1,2-DCE中毒后抑制氧化应激对神经炎症、氧化应激终产物及TJs的影响:与染毒组相比,褪黑素干预组小鼠脑内炎症因子TNF-α、IL-6、iNOS、VCAM-1、ICAM-1和MMP-9蛋白表达显著降低,氧化应激终产物MDA减少以及紧密连接蛋白Occludin和Caludin-5表达升高（P＜0.05）以上结果表明,应用褪黑素抑制氧化应激可减少小胶质细胞和星形胶质细胞活化、减轻神经炎症的发生和BBB完整性破坏。五、氟代柠檬酸和褪黑素抑制率比较氟代柠檬酸抑制GFAP、S100B、Iba-1、IL-6、iNOS、VCAM-1和ICAM-1蛋白表达有效率明显高于褪黑素（P＜0.05）;氟代柠檬酸和褪黑素两种抑制剂对1,2-DCE中毒小鼠脑组织中CD11b、TNF-α、MMP-9、Occludin和Claudin-5蛋白表达差异没有统计学意义。结论:1.亚急性1,2-DCE中毒性脑水肿形成过程中可引起小胶质细胞和星形胶质细胞的活化以及神经炎症的发生。2.亚急性1,2-DCE中毒性脑水肿形成过程中,抑制小胶质细胞活化可以减少星形胶质细胞激活,进而减轻神经炎症的发生、BBB完整性的破坏和脑水肿的形成,其中TLR4/MyD88/NFκB信号通路可能参与小胶质细胞活化。3.亚急性1,2-DCE中毒性脑水肿形成过程中,抑制星形胶质细胞激活也可以减少小胶质细胞活化,进而减轻神经炎症的发生和BBB完整性的损坏。4.亚急性1,2-DCE中毒性脑水肿形成过程中,抑制氧化应激后脑内小胶质细胞和星形胶质细胞活化减少,进而减轻神经炎症的发生和BBB完整性的破坏。