论文部分内容阅读
新生儿脓毒症长期严重威胁着儿童生存及健康,可引起患儿长期的神经功能障碍。因围生期脑处于发育阶段、血脑屏障的不完整,全身严重的感染可波及中枢,引起脑内的炎症反应,导致神经元轴突、突触的病变,这可能是神经功能障碍的原因之一,但其具体分子机制不清。小胶质细胞是脑内主要炎症细胞,严重的感染、应激时在急性期处于激活状态,大量增殖并释放过量的炎症因子,其中白介素-1β是主要的促炎因子之一。既往有研究表明白介素-1β与众多神经系统病变有关。而p38-MAPK是与炎症反应密切相关的信号通路,且白介素-1β能激活这条信号通路导致下游蛋白的表达异常。因此在本研究中提出假设:新生儿脓毒症可出现脑内小胶质细胞的激活,释放大量的白介素-1β,通过激活神经元的p38-MAPK信号通路,导致神经元、突触相关重要蛋白的异常表达,可能是导致新生儿脓毒症神经轴突、突触损伤的机制之一。目的:证实新生脓毒症大鼠模型可出现神经轴突、突触的损伤、以及脑内小胶质细胞的激活和白介素-1β的大量表达,体外实验证实白介素-1β可通过激活p38-MAPK导致神经元、突触相关重要蛋白的异常表达。方法:1.给予新生SD大鼠腹腔注射LPS,模拟脓毒症模型,与腹腔注射PBS的对照组对比,蛋白印迹及免疫荧光注射后7天、14天、28天检测轴突、突触以及髓鞘相关的重要蛋白(PLP、NFL、NFM、NFH、Synaptophysin、PSD95)的表达,电镜检查脑内超微结构的变化,通过免疫荧光和尼氏染色明确神经元的凋亡情况。2.给予新生SD大鼠腹腔注射LPS后通过蛋白印迹、免疫荧光观察脑内小胶质细胞是否激活、表达白介素-1β的量变化以及其受体的神经元轴突上的表达情况。3.摸索理想浓度的白介素-1β干预原代培养的神经元,通过蛋白印迹和免疫荧光检测轴突、突触相关重要蛋白的表达。4.白介素-1β干预原代培养的神经元,检测p38-MAPK信号通路的激活情况。使用p38-MAPK信号通路的抑制剂SB203580,将原代培养神经元分为4个组:对照组、白介素-1β组、白介素-1β+SB203580组、SB203580组,蛋白印迹检测轴突、突触相关蛋白的表达,以明确p38-MAPK介导了白介素-1β对于神经元轴突、突触蛋白表达的调控。结果:1.给予新生SD大鼠腹腔注射LPS后7天、14天、28天检测到轴突相关蛋白(NFL、NFM、NFH)、突触相关蛋白(Synaptophysin)、髓鞘相关蛋白(PLP)的表达均较对照组明显下降(P<0.05);电镜下可见28天LPS组的白质区轴突的稀疏、髓鞘、郎飞结、轴突的破坏,对轴突的直径统计发现LPS组的轴突的直径较对照组明显变小(P<0.05),28天LPS组皮层区的部分神经元、树突呈“发黑”的表现,突触囊泡肿胀、内质网及线粒体嵴的破坏;而尼氏染色和凋亡的检测上在7天、14天、28天皮层神经元的凋亡在LPS和对照组之间无明显差异。2.腹腔注射LPS后6小时、2天、4天、6天发现胼胝体区小胶质细胞呈圆形激活状,数目有明显增加,大量的表达白介素-1β,与相应的对照组相比,有显著差异(P<0.05);与此同时,相应受体IL-1R1在神经元的轴突上的表达也有明显上调(P<0.05)。3.原代神经元培养后给予白介素-1β的干预,发现轴突(NFL、NFM)、突触相关蛋白(Synaptophysin)的表达相对于对照组有明显的下调(P<().05),而使用IL-1R1的拮抗剂能拮抗白介素-1β的下调作用(P<0.05)。4.白介素干预原代培养的神经元可在0.5小时即明显上调p38-MAPK的磷酸化(P<0.05);p38-MAPK信号通路的抑制剂的干预可明显减少白介素-1β对于轴突(NFL、NFM)、突触相关蛋白(Synaptophysin)的表达的下调作用(P<0.05)。结论:小胶质细胞来源的白介素-1β可以通过激活p38-MAPK抑制神经元轴突、突触相关蛋白的表达,可能是新生儿脓毒症导致神经轴突、突触损伤的部分机制。