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目的:本研究旨在观察慢性睡眠剥夺对小鼠海马组织α7-nAChR蛋白和基因表达情况及α7-nAChR与星形胶质细胞和小胶质细胞的共表达情况,进而观察下游p-AKT、p-GSK、Nrf2、HO-1蛋白表达水平及炎性因子(TNF-α、IL-1β、IFN-γ、MCP-1)、抑炎因子(Arg-1、CD206、YM-1、TGF-β)基因表达水平,进一步探讨慢性睡眠剥夺后胶质细胞α7-nAChR/PI3K/AKT通路的炎性作用机制,探讨睡眠剥夺后海马相关认知功能变化的可能机制。方法:C57BL/6J小鼠,成年7-8周龄,随机分为3组,每组12只。CC组(正常对照):适宜环境下饲养1周;SD组(慢性睡眠剥夺7d):适宜环境下饲养1周,利用改良多平台水环境法进行慢性睡眠剥夺7天;SD+PHA-543613组(慢性睡眠剥夺7d+PHA-543613):正常环境下饲养1周,利用改良多平台水环境法进行睡眠剥夺7天,睡眠剥夺结束后6小时腹腔注射α7-nAChR受体激动剂PHA-543613(6mg/kg),连续腹腔注射3天后处死。所有实验动物在处死之前保证12h光照(9:00-21:00),12h黑暗(21:00-9:00)。采用免疫荧光染色对各组小鼠海马组织α7-nAChR阳性细胞数进行计数,同时采用Western-blot检测各组小鼠海马组织α7-nAChR蛋白表达水平,使用实时荧光定量PCR检测各组小鼠海马组织α7-nAChR基因表达水平;采用免疫荧光双标法观察各组小鼠海马组织α7-nAChR与星形胶质细胞、小胶质细胞的共表达情况;采用Western-blot检测各组小鼠海马组织p-AKT、AKT、p-GSK、GSK、Nrf-2、HO-1蛋白表达水平;采用实时荧光定量PCR检测各组小鼠海马组织TNF-α、IL-1β、IFN-γ、MCP-1、Arg-1、CD206、TGF-β、YM-1基因表达水平。结果:1、与CC组相比,SD组小鼠海马组织α7-nAChR阳性细胞数目减少,α7-nAChR蛋白表达减少、α7-nAChRmRNA表达水平下降,差异具有统计学意义(分别为P<0.001、P<0.01、P=0.012);与SD组相比,SD+PHA-543613组小鼠海马组织α7-nAChR阳性细胞数目增多、α7-nAChR蛋白水平增加、α7-nAChRmRNA表达水平升高,差异具有统计学意义(分别为P<0.01、P=0.037、P=0.02);2、免疫荧光双标发现α7-nAChR与星形胶质细胞、小胶质细胞共表达;3、与CC组相比,SD组小鼠海马组织α7-nAChR与星形胶质细胞共表达阳性细胞减少,差异具有统计学意义(P<0.01),α7-nAChR与小胶质细胞共表达阳性细胞数目下降,差异无统计学意义(P=0.639);海马组织p-AKT水平下降、p-GSK蛋白水平升高,差异具有统计学意义(分别为P=0.011、P<0.01);Nrf-2、HO-1蛋白表达减少,差异具有统计学意义(分别为P=0.02、P=0.016);海马组织炎性因子TNF-α、MCP-1mRNA表达水平增加、抑炎因子CD206、TGF-βmRNA表达水平降低,差异具有统计学意义(均为P<0.01);4、与SD组相比,SD+PHA-543613组小鼠海马组织α7-nAChR与星形胶质细胞共表达阳性细胞数增加,差异具有统计学意义(P=0.027),与小胶质细胞共表达阳性细胞数目增多,差异无统计学意义;海马组织p-AKT、p-GSK蛋白表达增多,差异具有统计学意义(分别为P=0.047、P=0.038),Nrf-2、HO-1蛋白表达增加,差异具有统计学意义(分别为P=0.012、P=0.048);小鼠海马组织炎性因子TNF-α、MCP-1 mRNA表达水平下降、抑炎因子CD206、TGF-βmRNA表达水平升高,差异具有统计学意义(分别为P<0.01、P<0.01、P=0.011、P=0.012)。结论:1、正常小鼠海马组织α7-nAChR与星形胶质细胞、小胶质细胞共表达;慢性睡眠剥夺抑制小鼠海马α7-nAChR基因及蛋白的表达,α7-nAChR阳性细胞减少;同时抑制α7-nAChR在星形胶质细胞和小胶质细胞表面的表达;2、α7-nAChR调控PI3K/AKT/GSK-3β信号传导通路,慢性睡眠剥夺抑制海马组织胶质细胞α7-nAChR表达,p-AKT蛋白表达减少,p-GSK-3β表达增多,慢性睡眠剥夺后抑制胶质细胞α7-nAChR/PI3K/AKT/GSK-3β信号传导通路;3、慢性睡眠剥夺抑制小鼠海马组织抗氧化酶Nrf-2、HO-1表达,促进炎性细胞因子TNF-α、MCP-1、IL-1β、IFN-γ的释放,减少抑炎细胞因子CD206、TGF-β的释放,产生炎性损伤;4、慢性睡眠剥夺小鼠海马组织中胶质细胞α7-nAChR/PI3K/AKT/GSK-3β信号传导通路参与调控抗氧化酶Nrf-2、HO-1的表达、调节抑炎细胞因子CD206、TGF-β和炎性细胞因子TNF-α、MCP-1的转录和释放。综上所述,胶质细胞α7-nAChR/PI3K/AKT通路可能是长期睡眠剥夺导致的认知功能变化的炎性作用机制之一,α7-nAChR或可成为减弱慢性睡眠剥夺造成的认知功能损伤的干预靶点,从而为慢性失眠伴认知功能下降的患者的临床治疗提供理论依据。