探讨褪黑素(melatonin, MEL)对脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)诱导的SD幼鼠大脑星形胶质细胞活化及远期焦虑样行为的影响。
方法将新生鼠随机(随机数字法)分为对照组(CON)组、LPS组、LPS+MEL组。LPS组:腹腔注射P1d幼鼠LPS(1 mg/kg)制作脓毒症模型,CON组仅注射等体积生理盐水,LPS+MEL组于建模0.5 h后注射MEL溶液10 mg/kg。在各组注射后不同时间点分为3 d、7 d、28 d三个亚组。免疫荧光染色和Western Blot法检测三组3 d、7 d后胼胝体内GFAP、TNF-α的表达变化;采用旷场实验检测28 d动物焦虑样行为。细胞实验以LPS(1 μg/mL)诱导原代星形胶质细胞为细胞模型, 随机分为对照组、LPS组、LPS+MEL组和LPS+MEL+褪黑素受体抑制剂(Luzindole,LUZ)组, 采用免疫荧光观察各组GFAP、TNF-α表达情况,Western Blot法检测GFAP、TNF-α、p-NF-κBp65、NF-κBp65蛋白表达,荧光定量PCR检测对照组、LPS组、LPS+MEL组神经营养因子GDNF、BDNF mRNA的表达。计量资料多组间比较采用单因素及双因素方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
结果与CON组相比,LPS组中央区活动时间、中央路程/总路程比例下降,MEL干预可明显改善LPS组大鼠焦虑样行为;与LPS组相比,MEL组可降低LPS注射后3 d、7 d胼胝体内GFAP、TNF-α的表达(P<0.05)。与LPS刺激组相比,MEL可降低星形胶质细胞GFAP、TNF-α、p-NF-κBp65的表达上调(P<0.05),该效应可被LUZ所阻断(P<0.05)。此外,与LPS组相比,MEL预处理原代星形胶质细胞可逆转LPS诱发的GDNF、BDNF表达下调(P<0.05)。
结论褪黑素可改善LPS诱导的脓毒症新生鼠远期焦虑样行为,其作用机制可能是通过NF-κB途径抑制星形胶质细胞活化及炎症反应有关。