小胶质细胞在出血性脑损伤的作用机制及临床意义

来源 :天津医科大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:liangchen87
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目的:脑出血(Intracerebral hemorrhage,ICH)是严重危害人类生命安全的难治性疾病之一,具有高致死率和高致残率。尽管到现阶段,脑出血的病理机制研究已经取得了巨大的进步,但是目前仍缺乏有效的治疗手段。免疫和炎症反应参与出血性脑损伤的全过程。不仅破坏血脑屏障并加速脑水肿,同时又能够启动和放大氧化应激反应,加重脑出血后神经功能损伤。脑出血后,小胶质细胞作为脑内固有的免疫细胞被首先激活。激活后的小胶质细胞具有吞噬、抗原递呈功能,同时能够释放多种免疫调节因子,如白介素-1β(interleukin-1beta,IL-1β),白介素-10(IL-10),肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α),转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)等。然而,小胶质细胞在脑出血病理进程和疾病转归中的作用目前还不清楚。小胶质细胞在脑内的存活依赖于集落刺激因子1受体(colony stimulating factor1receptor,CSF1R)信号通路。通过CSF1R抑制剂PLX3397特异性删除脑内小胶质细胞,研究了小胶质细胞对脑出血病程的影响。而转运蛋白(translocator proteins,TSPO)18k Da是小胶质细胞活化的常用标记物,因此,使用了TSPO外源性配体Etifoxine这一临床药物,研究了调节小胶质细胞对出血性脑损伤的治疗干预作用。  方法:(1)连续21天给予C57BL6小鼠40mg/kg/天的PLX3397删除小鼠脑内的小胶质细胞,然后诱导自体血和胶原酶两种实验性脑出血小鼠模型。通过改良的神经功能评分(modified Neurological Severity Score,mNSS)和转角试验(corner turning test)评价小鼠的神经功能;通过7T小动物核磁等技术研究脑出血后血肿及水肿的情况,同时测定脑含水量,进一步反应脑水肿情况;通过流式细胞染色、酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)等技术检测小胶质细胞删除对脑内炎症反应和外周免疫细胞浸润的影响;通过免疫荧光染色、蛋白印迹分析以及核磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)T1增强序列等技术检测血脑屏障(blood brain barrier,BBB)的完整性和渗透性。(2)诱导自体血和胶原酶两种实验性脑出血小鼠模型成功后,立即给予50mg/kg/天的Etifoxine,通过神经功能评分、脑血肿和水肿的测评评价药物疗效;通过流式细胞染色检测Etifoxine对小胶质细胞激活以及随之而来免疫炎症反应的影响;最后,通过CSF1R抑制剂PLX3397删除脑内的小胶质细胞后评价Etifoxine的治疗效果,明确小胶质细胞在Etifoxine治疗过程中所起到的作用。  结果:脑出血后脑组织内小胶质细胞激活并释放大量炎性介质。(1)CSF1R抑制剂PLX3397能够有效删除脑内小胶质细胞,并能明显改善脑出血后第1天和第3天的神经功能评分和脑水肿。PLX3397删除脑内小胶质细胞还能够减轻脑出血后脑内炎症反应和减少外周免疫细胞如中性粒细胞、巨噬细胞等的浸润。PLX3397还能够保护血脑屏障的渗透性和完整性。(2)脑出血后脑组织内,尤其是小胶质细胞TSPO表达量明显上调,而外源性TSPO配体Etifoxine可以明显抑制小胶质细胞的激活,减少小胶质细胞释放的促炎性因子如IL-6,TNF-a,同时增加抑炎性因子如TGF-β的释放,进一步减少外周免疫细胞向中枢的浸润以及保护BBB功能和减少细胞凋亡,起到保护脑出血的治疗作用。而一旦删除脑内的小胶质细胞,Etifoxine对脑出血的保护作用会消失。  结论:小胶质细胞可能对出血性脑损伤有害。通过TSPO调节小胶质细胞能够减轻出血性脑损伤,并改善脑出血的预后。
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