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目的:探讨芍药甙(PF)对激活小胶质细胞的影响及促进神经干细胞(NSCs)向多巴胺(DA)能神经元分化的影响并初步探寻其可能的分子机制,试想为帕金森病(PD)的神经干细胞移植治疗寻找新的思路。方法:1.原代小胶质细胞的培养及鉴定 解剖分离2天内SD乳鼠大脑皮质区域,使用胰蛋白酶消化及机械吹打制成单细胞悬液,接种于含有10%FBS的完全培养基中培养;在8-11天后经摇床震摇和轻拍法纯化小胶质细胞,并用小胶质细胞特异性荧光CD11b/c对小胶质细胞进行免疫荧光鉴定。2.胚胎中脑腹侧原代神经干细胞培养及鉴定 用孕14d的SD大鼠,脱颈法处死后酒精充分消毒腹部,取出珠状胚胎,严格遵守无菌操作,分离胚胎中脑腹侧组织;将脑组织充分剪碎至≤1mm3,用NSCs完全培养基,火焰抛光消毒吸管并吹打后,通过200目过滤网过滤,形成单细胞悬液,离心(1200rpm,5min)后收集细胞。加入完全培养液重悬后,细胞密度控制为每毫升2×105个接种于T25细胞培养瓶,置于于37℃、5%CO2培养箱中培养。每天在倒置显微镜下观察细胞的形态和情况。根据细胞代谢情况,每2-3d加1次液。原代经过大约3-5天培养后,使用特异性荧光蛋白巢蛋白(Nestin)对其进行鉴定。3.CCK法检测差异浓度芍药甙对MG活率的影响纯化小胶质细胞后,芍药甙溶于 DMSO,并分别以 0.25 mM,0.5 mM,1 mM,2mM 处理,37℃、5%CO2条件培养24 h,对照组加入相同体积的DMSO。将芍药甙预处理后的小胶质细胞每孔104接种于24孔板。37℃、5%CO2条件培养1-2 d。严格按照CCK-8试剂盒(碧云天)说明操作,490 nm波长,在酶标仪上测各孔OD值。4.ELISA法检测芍药甙对激活MG的影响实验分组:A.正常小胶质细胞组(MG):不施加任何处理因素。B.激活小胶质细胞组(LPS+MG):以LPS诱导活化小胶质细胞,不施加其他处理因素。C.PF作用正常小胶质细胞组(MG+PF)。D.PF作用活化小胶质细胞组:以LPS诱导活化小胶质细胞后,向细胞培养液加入PF(浓度参照第3步结果,作用时间同前)。收集细胞培养液,ELISA法检测各组细胞培养液中炎症相关因子:白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α);以及神经营养因子:脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)、和胶质细胞源性神经营养因子(glial cell-line derived neurotrophic factor,GDNF)的表达水平。参照ELISA试剂盒说明(CUSABIO,96T),分别设标准品孔(7个浓度)、空白对照孔和待测样品孔依次加样、显色、终止、读板。在反应终止后5 min内立即移至酶标仪处,在波长为490 nm检测各孔的OD值。5.不同状态MG对NSCs存活、生长和分化的影响采用Transwell系统,下层培养神经干细胞,上层为MG,并进行如下分组:(1)NSCs单独培养组;(2)NSCs与MG共培养组;(3)PF处理过的NSCs与MG组。在共培养3d、6d、9d时,观察NSCs的存活、生长以及向DA能神经元分化的情况。在以上时间采用ELISA法检测各组神经营养因子的分泌情况;采用免疫荧光染色检测各组NSCs向DA能神经元的分化情况;WB检测各组神经干细胞向DA能神经元分化的相关标记基因和蛋白(Pitx3,TH,DAT)的表达水平。结果:1.胶质细胞混合培养至7-10d时,细胞充分多层生长。经轻拍法得到纯化小胶质细胞,经特异性标志物CD11b/c免疫细胞化学鉴定为阳性,纯度在96%左右。2.CCK法结果显示,在PF处理48小时,PF浓度在0.5mM时,对小胶质细胞活性增加(t=2.598,P<0.05)。3.ELISA检测结果显示,PF可显著抑制脂多糖引起的小胶质细胞的过度激活,显著减少炎症相关因子(IL-1、IL-6、TNF-α)的分泌,并能增加BDNF、GDNF等神经营养因子的分泌。4.Western blot结果显示:在LPS在刺激小胶质细胞后,mTOR、HIF-1α和p-NF-κB表达水平均增加;加入PF后,mTOR、HIF-1α、p-NF-κB表达水平降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。5.原代NSCs培养7d后,可形成大量并悬浮的神经球,特异性标志物巢蛋白(Nestin)染色阳性。6.Transwell共培养后,ELISA检测结果显示,与其他各组相比,PF处理过的MG+NSCs共培养组分泌更多的神经营养因子BDNF、GDNF。7.Transwell共培养后,免疫荧光检测结果显示,与其他各组相比,PF处理过的MG+NSCs共培养组有更多的NSCs向DA能神经元分化。8.Transwell共培养后,Western blot显示,与其各组相比,PF处理过的NSCs+MG共培养的DA能神经元分化标志基因及蛋白(DAT,Pitx3,TH)的表达量显著升高。结论:芍药甙(PF)可经过抑制小胶质细胞的过度激活,在抑制炎症相关因子IL-1、IL-6和TNF-α产生的同时,促进其分泌GDNF、BDNF等神经营养因子进而促进共培养的NSCs向多巴胺能神经元分化;其机制与其对mTOR、HIF-1α、p-NF-κB信号通路的抑制有关。PF有望成为PD治疗的潜在药物。