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研究背景: 5-脂氧酶(5-lipoxygenase,5-LOX)代谢产物半胱氨酰白三烯(cysteinylleukotrienes,CysLTs)是重要炎症介质。CysLTs通过激动半胱氨酰白三烯受体(cysteinyl leukotriene receptor,CysLTR)发挥效应。我们已经发现,5-LOX和CysLT1R参与帕金森病(Parkinsons disease,PD)小胶质细胞激活及神经炎症。但是,CysLT2R是否调节PD小胶质细胞激活和神经元损伤,尚待阐明。我们拟在PD诱导因子MPP+和LPS诱导BV2小胶质细胞激活和神经元样PC12细胞损伤模型,研究CysLT2R在PD小胶质细胞激活及其神经毒性中的作用,本项目旨在阐明CysLT2R作为PD神经保护新靶点的意义。 研究方法: 在小鼠小胶质细胞系BV2细胞,以PD诱导因子MPP+和LPS诱导BV2细胞激活变化,观察CysLT2R在MPP+和LPS诱导的BV2细胞激活中的表达改变,以及这种改变与BV2小胶质细胞激活的关系;进一步在大鼠肾上腺嗜铬瘤细胞株PC12细胞,研究CysLT2R是否通过激活BV2细胞进而损伤神经元;在上述实验模型,评价CysLT2R选择性拮抗剂HAMI3379对MPP+和LPS诱导的BV2小胶质细胞激活及其神经毒性的药理学效应;并以慢病毒CysLT2R shRNA靶向沉默CysLT2R基因表达,观察CysLT2R RNA干扰对MPP+和LPS诱导的BV2小胶质细胞激活及神经元毒性的影响。 研究结果: 第一部分CysLT2R介导MPP+诱导的BV2小胶质细胞激活 首先,为阐明CysLT2R对PD小胶质细胞激活的调节作用,我们在BV2小胶质细胞培养观察了PD诱导因子MPP+诱导的改变。结果表明,MPP+(0.03,0.1μM)诱导BV2细胞激活(细胞活性和吞噬功能增强、炎症细胞因子TNF-α、 IL-6和IL-1β释放增加);Western blot和免疫荧光染色检测发现,MPP+浓度和时间依赖性的诱导BV2细胞CysLT2R表达和移位。CysLT2R选择性拮抗剂HAMI3379抑制MPP+诱导的BV2细胞激活。此外,RT-PCR和Western blot方法证实,本研究采用的CysLT2R shRNA成功抑制BV2细胞CysLT2R表达和MPP+诱导的BV2细胞激活。这些发现表明CysLT2R介导MPP+诱导的BV2小胶质细胞激活。 第二部分CysLT2R介导LPS诱导的BV2小胶质细胞激活 其次,为进一步确定CysLT2R在PD小胶质细胞激活中的作用,我们观察了PD炎症诱导因子LPS诱导的BV2小胶质细胞改变。我们发现,LPS(10,100 ng/ml)诱导BV2细胞活性和吞噬功能增强,炎症细胞因子TNF-α、 IL-6和IL-1β释放增加。同时,LPS浓度和时间依赖性的诱导CysLT2R表达和移位。HAMI3379和CysLT2RshRNA抑制LPS诱导的BV2细胞上述效应。结果提示CysLT2R介导LPS诱导的BV2小胶质细胞激活。 第三部分CysLT2R在BV2小胶质细胞依赖的MPP+和LPS神经毒性中的作用 最后,为明确PD小胶质细胞激活是否引起神经元损伤,我们在神经元样PC12细胞培养观察了CysLT2R在BV2小胶质细胞介导的MPP+和LPS神经毒性中的作用。结果表明,以LPS(100 ng/ml)直接处理PC12细胞,对PC12细胞无明显毒性作用;以MPPP+(0.1μM)直接处理PC12细胞,可轻度诱导细胞活性下降和死亡;但是,应用MPP+和LPS预处理的BV2细胞条件培养液(conditioned medium,CM)培养PC12细胞,细胞毒性明显增强;HAMI3379和CysLT2R shRNA抑制BV2 CM诱导的PC12细胞活性下降和死亡。这些结果表明CysLT2R可能通过调节BV2小胶质细胞激活,增强MPP+和LPS对PC12细胞的神经毒性,MPP+和LPS诱导的BV2小胶质细胞激活与PC12细胞死亡密切相关。 研究结论: 1.在小鼠小胶质细胞系BV2细胞,CysLT2R介导PD诱导因子MPP+和LPS诱导的BV2小胶质细胞激活,BV2细胞活性与吞噬功能增强、炎症细胞因子释放增加。 2.在神经元样PC12细胞,CysLT2R可能通过调节BV2小胶质细胞激活,增强MPP+和LPS诱导的神经毒性。 3.CysLT2R选择性拮抗剂HAMI3379和CysLT2R RNA干扰减轻MPP+和LPS诱导的BV2小胶质细胞激活及BV2细胞介导的PC12细胞死亡。 4.这些结果表明,CysLT2R参与MPP+和LPS诱导的BV2小胶质细胞激活,并通过激活BV2细胞进而损伤神经元。CysLT2R可能成为PD小胶质细胞炎症和神经毒性治疗的新靶点。