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【研究背景与目的】大量研究表明,脑内以小胶质细胞活化为特征的慢性炎症反应是神经退行性疾病的重要标志,M1型极化的小胶质细胞具有促进神经炎症和神经毒性的作用,而M2型极化具有抗炎和促进组织修复作用。小胶质细胞M1型和M2型之间的平衡对神经炎症性相关疾病的进展有重要作用,因此探讨小胶质细胞在什么条件下可以从M1型促炎状态转变成M2型抗炎状态将对治疗这类疾病有重要启示作用。我们前期的研究发现PRMT2可能参与LPS诱导的小胶质细胞神经炎症反应,但是其机制不清。本研究通过观察蛋白质精氨酸甲基转移酶2(Protein arginine methyltransferase 2,PRMT2)对脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)诱导N9小胶质细胞极化的影响,并探讨其可能的机制,为防治神经炎症相关类疾病提供新的靶点。【方法】体外培养小鼠来源的N9小胶质细胞株。将表达PRMT2的慢病毒载体LV-PRMT2(4952-1)转染到N9小胶质细胞上作为实验组,对照组转染空载慢病毒载体,没有转染慢病毒载体的小胶质细胞作为完全对照组。细胞自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-Methyladenine,3-MA)(10 mM)预处理小胶质细胞0.5 h,LPS(2μg/mL)处理N9小胶质细胞6 h构建体外炎症模型。实验分组如下:Control组、LV-empty组、LV-PRMT2组、Control+LPS组、LV-empty+LPS组、LV-PRMT2+LPS组。MTT检测各组细胞活力;Western Blot检测细胞中PRMT2、肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis factor alpha,TNF-α)、白介素6(Interleukin-6,IL-6)、诱导型一氧化氮合酶(Induced nitric-oxide synthase,iNOS)、精氨酸酶1(Arginase 1,Arg1)、白介素4(Interleukin-4,IL-4)、白介素10(Interleukin-10,IL-10)、转录因子EB(Transcription factor EB,TFEB)、核内TFEB、包浆TFEB以及自噬相关蛋白Beclin-1、LC3-II/LC3-I和p62的蛋白表达;透射电镜观察细胞的超微结构。【结果】1.LPS下调小胶质细胞中PRMT2的表达和Control组相比,LPS处理后显著减少小胶质细胞中PRMT2的蛋白表达(P<0.05)。2.构建过表达PRMT2的N9小胶质细胞和Control组相比,成功转染慢病毒载体的N9小胶质细胞显示绿色荧光;和LV-empty组相比,LV-PRMT2组中PRMT2的蛋白表达显著性增加(P<0.05)。3.转染慢病毒载体和LPS处理对N9小胶质细胞的活力没有影响Control、LV-empty和LV-PRMT2三组细胞的细胞活力没有显著性差异(P>0.05);LPS(2μg/mL)处理Control、LV-empty和LV-PRMT2这三组细胞6 h后,各组细胞活力均无显著性差异(P>0.05)。4.过表达PRMT2调控LPS处理的N9小胶质细胞极化4.1与LV-empty组相比,LV-empty+LPS组细胞中iNOS、TNF-α和IL-6的蛋白表达水平均显著性上调(P<0.05);与LV-empty+LPS组比较,LV-PRMT2+LPS组细胞中iNOS、TNF-α和IL-6蛋白表达水平显著下调(P<0.05);4.2与LV-empty组相比,LV-empty+LPS组细胞中Arg1、IL-4和IL-10蛋白的表达水平均显著性下调(P<0.05);与LV-empty+LPS组比较,LV-PRMT2+LPS组细胞中Arg1、IL-4和IL-10蛋白的表达水平均显著性上调(P<0.05)。5.过表达PRMT2促进LPS处理的小胶质细胞自噬水平5.1与LV-empty组相比,LV-empty+LPS组细胞中LC3-II/LC3-I的比值显著性降低(P<0.05),而p62的蛋白表达水平明显上调(P<0.05);与LV-empty+LPS组比较,LV-PRMT2+LPS组细胞中LC3-II/LC3-I的比值显著性增加(P<0.05),而p62的蛋白表达水平显著性减少(P<0.05);5.2与LV-empty组相比,LV-empty+LPS组细胞内自噬体数量减少;与LV-empty+LPS组比较,LV-PRMT2+LPS组细胞内自噬体数量增加。6.3-MA逆转过表达PRMT2调控LPS处理的小胶质细胞极化6.1与LV-PRMT2+LPS组相比,LV-PRMT2+LPS+3-MA组细胞中iNOS、TNF-α和IL-6蛋白的表达水平均显著性上调(P<0.05);6.2与LV-PRMT2+LPS组相比,LV-PRMT2+LPS+3-MA组细胞中Arg1、IL-4和IL-10蛋白的表达水平均显著性下调(P<0.05)。7.过表达PRMT2促进小胶质细胞TFEB核转位7.1 TFEB和PRMT2之间没有相互作用;7.2与LV-empty组相比,LV-empty+LPS组胞浆TFEB蛋白的表达水平显著性上调(P<0.05),核内TFEB蛋白的表达水平显著性下调(P<0.05);与LV-empty+LPS组比较,LV-PRMT2+LPS组胞浆TFEB蛋白的表达水平显著性下调(P<0.05),核内TFEB蛋白的表达水平显著性上调(P<0.05)。【结论】PRMT2抑制LPS诱导的N9小胶质细胞M1型极化,其机制可能涉及到TFEB-自噬途径。