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研究背景:中枢神经系统炎症在神经退行性疾病的发生与发展中起重要作用。传统观点认为大脑的高级活动(如认知和记忆等功能)是由海马及皮质等多个脑区的神经元来完成的,星形胶质细胞仅对神经元起支持、营养及代谢等作用。近年来研究发现星形胶质细胞参与调节了神经元生存的环境、信号传导、神经突触可塑性等重要环节,具有对各种伤害性刺激产生强烈反应的特性。星形胶质细胞作为一种免疫细胞,在受到手术创伤等刺激后,也可释放促炎因子,进一步加重中枢炎症的发展。因此控制星形胶质细胞介导的炎症反应,可以减轻中枢神经元的损伤,对防治神经系统退行性疾病具有重要的意义。Toll样受体4(Toll-like receptor4,TLR4)是模式识别受体,能够选择性地识别病原微生物以及应激或组织损伤后释放的内源性分子,进而引起下游相关信号蛋白的表达,导致大量的炎症介质释放。研究表明,星形胶质细胞不同程度地表达TLR 1—11,其中TLR4表达水平相对较高。TLR4这一跨膜受体,定位于星形胶质细胞的胞膜和胞浆,在星形胶质细胞参与的中枢炎症反应中的作用不容忽视。锂盐是临床上常用的治疗双相障碍的药物,众多研究表明锂盐具有明显的抗炎和神经保护作用。我们课题组前期离体实验研究发现,氯化锂可以通过TLR4信号通路抑制小胶质细胞活化,改善术后外周和中枢的炎症。然而,氯化锂是否通过TLR4途径抑制星形胶质细胞活化,从而改善中枢炎症,尚未见报导。研究目的:本研究拟在离体条件下观察氯化锂对脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导的星形胶质细胞活化的抑制作用。用小干扰RNA(Small interfering RNA,siRNA)干扰技术探讨这一作用与TLR4的关系。研究方法:将原代培养的星形胶质细胞接种于培养皿中。(1):将培养皿随机分为4组(n=5):对照组、氯化锂组、LPS组、LPS+氯化锂组。相应组别先给予1.OmM的氯化锂,30min后予100ng/ml LPS。24h后终止孵育,采用免疫荧光标记GFAP检测星形胶质细胞的活化情况,采用PCR及Western blot方法检测GFAP的表达量,ELISA法检测星形胶质细胞细胞上清肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis factor α,TNF-α)和白介素 6(Interleukin-6,IL-6)的释放量。(2):将培养皿随机分为4组(n=5):对照组、TLR4 siRNA组、LPS组、LPS+TLR4 siRNA组。相应组别先给予100nM TLR4 siRNA,干扰48h后,予100ng/ml LPS处理。24h后终止孵育,采用免疫荧光标记GFAP检测星形胶质细胞的活化情况,采用Western blot方法检测GFAP的表达量,ELISA法检测星形胶质细胞细胞上清TNF-α和IL-6的释放量。(3):将培养皿随机分为4组(n=5):对照组、氯化锂组、LPS组、LPS+氯化锂组。相应组别先给予1.OmM的氯化锂,30min后予10Ong/ml LPS。24h后终止孵育,免疫荧光TLR4和GFAP双标记法,检测星形胶质细胞的活化,用Western blot方法检测TLR4的表达量。实验结果:(1):与对照组相比,单独氯化锂组无显著差异,LPS组GFAP及TNF-α和IL-6的表达量明显升高(P<0.05),而氯化锂预处理能明显抑制LPS介导的星形胶质细胞GFAP的表达量(P<0.05),并下调TNF-α和IL-6的释放量(P<0.05)。(2):与对照组相比,单独TLR4 siRNA组无显著差异,LPS组GFAP及TNF-α和IL-6的表达量明显升高(P<0.05),将TLR4沉默后,GFAP和TNF-α和IL-6的表达明显下降(P<0.05)。(3):与对照组相比,氯化锂组无显著差异,LPS组星胶表面TLR4和GFAP的表达一致都是明显增加的,而氯化锂+LPS组的TLR4和GFAP表达量明显减少。结论:氯化锂可以显著抑制LPS介导的星形胶质细胞的活化,并下调炎症因子TNF-α和IL-6的释放量及TLR4的表达量,提示氯化锂可能通过TLR4途径抑制星形胶质细胞活化。