新生儿脓毒症可引起患儿远期的神经功能障碍,严重影响患儿生存质量及健康,但目前尚缺乏行之有效的治疗方法。脑室周边白质内神经炎症反应导致少突胶质前体细胞分化成熟障碍和轴突低髓鞘化是导致远期神经功能障碍的主要原因。促进脑室周边白质内少突胶质前体细胞(OPC)分化、成熟,可能对新生儿脓毒症远期神经功能障碍的治疗有一定的启发作用。褪黑素易通过血脑屏障和血胎盘屏障,具有较高的中枢神经系统亲和性。近年来,其抗炎、抗氧化、调节线粒体功能以及神经系统保护作用越来越受到重视。本研究我们使用褪黑素治疗新生幼鼠脓毒症动物模型,研究褪黑素对胼胝体内炎症反应和轴突髓鞘化的影响,并探讨端粒酶逆转录酶在其中的作用。目的:证实褪黑素可抑制新生幼鼠脓毒症脑室周边白质内炎症反应,证实褪黑素通过抑制炎症反应改善新生幼鼠脓毒症脑室周边白质的轴突低髓鞘化,并探究褪黑素抑制炎症的机制,证实褪黑素可能通过调节端粒酶逆转录酶的表达抑制炎症反应。方法:新生P1d SD幼鼠以1 mg/kg剂量腹腔注射LPS诱导脓毒症模型,褪黑素治疗先以1 mg/kg剂量腹腔注射LPS,半小时后以10 mg/kg剂量腹腔注射褪黑素,每天一次,连续7天。P28天后,通过动物行为学测试评估动物自主活动能力、运动耐力、运动协调能力和学习记忆能力改变。通过免疫荧光法和蛋白印迹分析,评估了LPS或褪黑素干预后不同时间点胼胝体内炎症相关蛋白、褪黑素受体和端粒酶逆转录酶的表达,少突胶质细胞分化、成熟以及轴突髓鞘化情况。细胞实验中BV-2小胶质细胞株给予LPS、褪黑素、褪黑素受体抑制剂luzindole、端粒酶逆转录酶抑制剂BIBR 1532干预,观察干预后BV-2细胞炎症相关蛋白、褪黑素受体、端粒酶逆转录酶的表达,并观察BV-2细胞条件培养基对原代OPC细胞分化、成熟的影响。结果:1.与脓毒症组相比,褪黑素治疗组大鼠在旷场实验中在中央区域停留时间和在中央区域运动的路程更长;在Rotarod转棒实验中,褪黑素治疗组大鼠掉落潜伏期长于脓毒症组大鼠;Morris水迷宫实验中,褪黑素治疗组大鼠逃逸潜伏期比脓毒症组短,穿梭平台次数多于脓毒症组。2.脓毒症组LPS注射6h、1d、3d后胼胝体内小胶质细胞激活,炎症因子IL-1β、TNF-α、i-NOS蛋白表达升高,褪黑素受体MT1和端粒酶逆转录酶TERT表达下降,而褪黑素治疗组小胶质细胞激活被抑制,炎症因子表达降低,MT1和TERT表达升高。各组大鼠在药物干预7、14、28后,褪黑素治疗组少突胶质祖细胞标记物NG2表达较脓毒症组降低,髓鞘成熟相关蛋白MBP、PLP、CNPase以及神经丝蛋白NFH、NFL、NFM表达较脓毒症组升高。电镜超微结构观察,脓毒症组胼胝体内轴突呈现裸露,无髓鞘包裹的低髓鞘化,甚至脱髓鞘化现象,而褪黑素治疗组轴突髓鞘结构完整。3.细胞实验发现:褪黑素可降低LPS刺激下BV-2细胞炎症因子的高表达,此作用可被褪黑素受体抑制剂和端粒酶逆转录酶抑制剂阻断,LPS+褪黑素的BV2细胞条件培养基可逆转LPS BV2细胞条件培养基引起的原代OPC细胞中NG2的高表达和髓鞘成熟相关蛋白的低表达。结论:褪黑素可抑制新生幼鼠脓毒症脑室周边白质内神经炎症反应,褪黑素通过其受体抑制炎症反应改善新生幼鼠脓毒症脑室周边白质的轴突低髓鞘化,褪黑素可能是通过上调端粒酶逆转录酶的表达抑制炎症反应。