TNFα刺激的星形胶质细胞条件培养液对海马神经元的兴奋作用(英文)

为了探讨肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNFα)刺激的星形胶质细胞对神经元的作用,本研究将体外纯化培养的大鼠海马星形胶质细胞,用反相高效液相法测定TNFα刺激后细胞培养液内谷氨酸的含量;将TNFα刺激后的星形胶质细胞条件培养液(astrocytic conditioned medium,ACM)作用于培养的海马神经元,运用免疫细胞化学方法和图像分析技术研究神经元NF-κBp65和谷氨酸的表达。结果表明:(1)TNFα可明显促进星形胶质细胞释放谷氨酸,(2)ACM作用1 5 min即可诱导神经元NF-κBp65的核表达,30 min达高峰,180 min恢复至对照水平,(3)ACM作用60 min可使谷氨酸免疫反应阳性神经元平均光密度明显升高,持续至240 min。提示,TNFα刺激的星形胶质细胞可通过释放谷氨酸等可溶性物质使神经元快速激活、兴奋性升高。     

TNFα激活的星形胶质细胞在慢性癫痫复发中的作用

目的：研究TNFα激活的星形胶质细胞在慢性癫痫复发中的作用。方法：分别用反相高效液相色谱法和免疫组织化学反应检测细胞释放谷氨酸（Glu）和NF－κBp65表达的变化。将TNFα激活的星形胶质细胞条件培养液（ACM）注射入慢性马桑内酯致痫发作间期大鼠之侧脑室，观察动物行为和脑电图的变化，并用免疫组织化学反应观察海马NF－kBp65和胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）表达的变化。结果：1．TNFα可明显促进星形胶质细胞释放Glu，并快速诱导星形胶质细胞核内NF－kBp65的表达。2．侧脑室注射ACM可引起大鼠4级癫痫行为及典型的痫样脑电图表现；注射ACM后0．5h即可观察到海马回特别是CA1区细胞核内p65的表达，2－4h达高峰，8h恢复至对照水平；注射ACM后1h海马GFAP免疫反应阳性细胞数开始高于对照组，4h达高峰，8h仍明显高于对照组。结论：TNFα激活的星形胶质细胞可通过释放可溶性的神经活性物质引起慢性癫痫的复发。     

S100A9通过增加小鼠星形胶质细胞的谷氨酸分泌促进神经元损伤

目的:研究钙防卫蛋白S100A9刺激体外星形胶质细胞后细胞外谷氨酸浓度变化及其对神经元影响和调控机制。方法:分离培养新生C57BL/6小鼠大脑皮层星形胶质细胞和神经元；Amplite荧光法检测星形胶质细胞培养上清谷氨酸浓度；Real time RT-PCR和Western Blot分别检测星形胶质细胞谷氨酸转运体(GLT-1) mRNA和蛋白表达；Fluo-4荧光探针法检测星形胶质细胞胞内Ca²⁺浓度；转录组测序并结合KEGG分析筛选星形胶质细胞谷氨酸浓度变化的调控机制；S100A9刺激星形胶质细胞的培养上清(CS)干预神经元后，末端脱氧核苷酸转移酶标记法(TUNEL)检测神经元凋亡，CCK-8试剂盒检测神经元存活。结果:S100A9刺激星形胶质细胞后细胞外谷氨酸浓度增加，GLT-1 mRNA和蛋白表达减少，细胞内Ca²⁺浓度增加。差异表达基因KEGG富集在核因子-κB(NF-κB)信号通路、toll样受体(TLRs)信号通路和肿瘤坏死因子(TNF)信号通路等。培养上清组神经元凋亡率高于对照组。结论:S100A9可能通过激活TLR4/NF-κ...     

脂多糖通过NF-κB途径调节大鼠星形胶质细胞Toll样受体表达

目的 研究脂多糖（LPS）对大鼠星形胶质细胞Toll样受体表达的影响及其机制。方法 在原代培养的第3代星形胶质细胞中加入不同浓度的LPS作用24h,通过免疫荧光、western blot观察星形胶质细胞 Toll样受体的表达和NF-κB p65的表达,同时研究NF-κB通路抑制剂对其的影响。结果 在正常状况下,星形胶质细胞胞浆和胞膜表达大量的TLR3受体,很少的TLR4受体。在LPS的刺激下,星形胶质细胞的TLR3表达保持不变,TLR4受体的表达随予以LPS的量增加而增高。LPS可刺激星形胶质细胞NF-κB的表达升高,抑制NF-κB通路活化抑制TLR4受体的上调。 结论 星形胶质细胞Toll样受体的表达是不同源的,TLR4受体随环境的变化而改变,其分子机制可能与NF-κB信号途径有关。     

活化小胶质细胞致星形胶质细胞激活

目的探讨活化小胶质细胞培养液对星形胶质细胞的影响。方法 LPS激活原代培养小胶质细胞,采用活化的小胶质细胞条件培养液刺激星形胶质细胞,观察星形胶质细胞GFAP及IL-1β和TNFα的表达。结果 LPS刺激后,小胶质细胞OX42表达量上升,IL-1β和TNFα的表达量增高;小胶质细胞条件培养液可致星形胶质细胞激活,GFAP表达量上升,IL-1β和TNFα的表达量增加。结论活化小胶质细胞的条件培养液可致星形胶质细胞激活,激活的小胶质细胞和星形胶质细胞表达前炎症介质IL-1β和TNFα。     

星形胶质细胞条件培养液促进新生大鼠海马神经干细胞分化

目的探讨星形胶质细胞条件培养液(ACM)对神经干细胞(NSCs)体外分化的影响。方法行新生大鼠大脑皮质星形胶质细胞的纯化培养后收集ACM,将新生大鼠海马NSCs单克隆培养后行nestin免疫细胞荧光染色,诱导分化5d后行神经元特异性烯醇化酶(NSE)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、半乳糖脑苷脂(GALC)免疫细胞荧光染色;将单克隆培养的NSCs分为对照组和实验组,对照组为单纯NSCs培养液,实验组根据NSCs培养液与ACM比的不同分3组:A组(2:1),B组(1:1),C组(1:2)。各组培养1周,采用NSE免疫细胞荧光检测方法标记神经元并计数和统计学分析。结果纯化的星形胶质细胞胶质纤维酸性蛋白抗体标记阳性率为96.5%;单克隆培养的海马NSCs呈nestin阳性,诱导后呈NSE、GFAP和GALC阳性表达。ACM培养的海马NSCs各组分化为神经元的比例明显高于对照组(<0.01),其中A组的比例最高。结论ACM可以促进新生大鼠海马NSCs向神经元分化。     

碱性成纤细胞生长因子对局灶性脑缺血大鼠脑组织核因子-κB表达的影响

目的探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对脑组织缺血再灌注神经元NF-κB的调节作用及机制。方法30只Wista大鼠随机分为Sham组、缺血再灌注组(I/R组)和bFGF组。应用线栓法制作大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,大脑中动脉阻塞2h再灌注损伤24h,采用TUNEL法、免疫组化检测海马及皮质内神经元凋亡和NF-κB的表达。结果sham组海马及皮质偶见凋亡细胞,NF-κBp65在细胞核内无表达,在胞浆内极少表达;I/R组海马及皮质神经元凋亡增加,NF-κBp65在细胞内有所表达,皮质及海马NF-κBp65的表达明显高于sham组。bFGF组大脑皮质及海马NF-κBp65的表达较I/R组明显增多。结论bFGF显著减少缺血神经元凋亡,上调脑缺血诱导的NF-κB表达,对脑缺血再灌注海马及皮质神经元的具有保护作用。     

核因子-κB p65在神经病理性疼痛大鼠脊髓中的表达定位

目的研究核因子-κB(NF-κB)p65在神经病理性疼痛大鼠脊髓背角中的表达与定位。方法建立大鼠坐骨神经慢性压迫损伤(CCI)模型;应用Western blot法检测CCI大鼠脊髓NF-κB p65的表达情况;采用免疫荧光染色双标法检测NF-κB p65蛋白在CCI大鼠脊髓背角内的亚细胞(神经元、星形胶质细胞及小胶质细胞)定位。结果 CCI大鼠的机械阈值较正常大鼠显著降低;神经损伤后,NF-κB p65表达量在脊髓组织中显著增高;NF-κB p65主要定位于脊髓背角神经元和星形胶质细胞,而在小胶质细胞中没有表达。结论 NF-κB p65在CCI大鼠脊髓中相对高表达并主要定位于脊髓背胶神经元和星形胶质细胞。     

星形胶质细胞条件培养基对培养海马神经元GluR2和PICK1 mRNA表达的调控

目的 探讨癫痫发病过程中,星形胶质细胞对神经元AMPA受体亚单位表达的调节机制.方法 收集谷氨酸刺激的星形胶质细胞条件培养基,作用于培养的海马神经元,用RT-PCR方法检测神经元GluR2和PICK1 mRNA表达的变化.结果 在星形胶质细胞条件培养基作用2h、8h、12h后,培养的海马神经元GluR2mRNA表达明显下降,而PICK1 mRNA表达则升高,与对照组相比,差异有显著意义(P＜0.05).离子型谷氨酸受体拮抗剂D-AP5和CNQX不能完全阻断条件培养基的作用.结论 在癫痫发病过程中,星形胶质细胞激活能通过上调PICK1的表达,实现下调神经元AMPA受体GluR2亚单位的表达.     

法舒地尔(Fasudil)抑制脂多糖诱导的小鼠星形胶质细胞活化和炎性反应及其机制

目的探讨法舒地尔(Fasudil)对脂多糖(LPS)诱导的星形胶质细胞活化和炎症反应及Toll样受体4(TLR4)/核因子κB(NF-κB)信号通路的影响。方法体外培养新生C57BL/6小鼠大脑皮质星形胶质细胞,细胞分为PBS对照组、1μg/m L LPS刺激组、1μg/m L LPS联合15μg/m L盐酸法舒地尔处理组,Griess法检测培养细胞上清液一氧化氮(NO)的水平,ELISA检测肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)、IL-10和IL-4的水平,免疫荧光细胞化学染色检测星形胶质细胞胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)及TLR4的表达,Western blot法检测GFAP、TLR4和磷酸化的NF-κBp65(p-NF-κBp65)蛋白水平。结果与PBS组比较,LPS组NO、TNF-α和IL-6水平显著升高,IL-10和IL-4水平降低;法舒地尔能抑制LPS诱导的NO、TNF-α和IL-6的分泌,增加IL-10和IL-4的分泌。法舒地尔处理组星形胶质细胞GFAP表达显著降低,同时TLR4和NF-κB蛋白的水平也降低。结论法舒地尔阻断TLR4/NF-κB信号通路抑制LPS诱导的星形胶质细胞活化及炎性反应。     

渗透压变化对缝隙连接蛋白在培养的大鼠下丘脑星形胶质细胞和神经元表达的影响

目的观察渗透压改变对培养的下丘脑星形胶质细胞的缝隙连接蛋白Connexin43（Cx43）和神经元的缝隙连接蛋白Cx32表达的影响。方法体外培养孕14d或新生1d SD大鼠下丘脑的神经元和星形胶质细胞并进行纯化和鉴定。实验各分两组，第1组：细胞由等渗培养液移至高渗培养液（含9％NaCl）分别放置1min、3min、5min、10min和15min后将液体吸出常规固定；第2组：细胞先置于高渗培养液中15min后换成等渗培养液，分别在1min、3min、5min和10min后将等渗培养液吸出常规固定。两者均进行抗Cx43或抗Cx32的免疫荧光染色，Confoeal显微镜观察。结果第1组，Cx43在刺激1min后在星形胶质细胞表达比对照组有所增加，3min达到高峰，以后逐渐降低，15min恢复正常；而Cx32在刺激后1min的神经元中表达比对照组增加，5min达到高峰，以后降低。15min恢复正常。第2组同样为Cx43在星形胶质细胞刺激1min后表达增加，3min达到高峰，以后降低，10min恢复正常；神经元的Cx32表达在刺激后5min达到高峰，以后降低，10min恢复正常。两组Cx43表达的高峰期均早于Cx32。结论Cx43和Cx32可能参与星形胶质细胞与神经元渗透压的调节。     

LPS对大鼠脊髓背角星形胶质细胞CXCL1和CCL2表达的影响

目的:观察脂多糖(LPS)诱发的大鼠脊髓背角星形胶质细胞趋化因子CXCL1和CCL2的表达及释放,分析Toll样受体2(TLR2)以及Toll样受体4(TLR4)的作用。方法:培养新生SD大鼠(<3d)脊髓背角星形胶质细胞,免疫荧光鉴定纯度达95%之后分为空白对照组、LPS处理组、TAK-242+LPS处理组、LPS-RS+LPS处理组。在LPS(1μg/ml)作用下,采用real time RT-PCR法检测SD大鼠(<3d)脊髓背角星形胶质细胞CXCL1和CCL2 mRNA表达;Western Blot用于检测胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、TLR2、TLR4、CXCL1以及CCL2表达;ELISA检测CXCL1和CCL2释放。结果:与正常对照组相比,LPS作用6 h,背角星形胶质细胞CXCL1和CCL2在mRNA和蛋白水平的表达均上调(P<0.05),CXCL1和CCL2释放增加(P<0.05)。LPS刺激CXCL1和CCL2表达和释放增加的效应可以被TLR4受体拮抗剂TAK-242(50 nmol)以及TLR2/TLR4受体拮抗剂LPS-RS(500 ng/ml)明显阻断(P<0.05)。与正常组相比,LPS刺激星形胶质细胞GFAP、TLR2、TLR4和核转录因子-κBp65(NF-κBp65)表达上调(P<0.05),该效应亦可被TAK-242和LPS-RS所阻断(P<0.05)。此外,与LPS处理组相比,TAK-242预处理背角星形胶质细胞可明显抑制LPS诱发的TLR2表达上调。结论:TLR4/NF-κB信号可能参与了LPS诱导的培养的大鼠脊髓星形胶质细胞趋化因子CXCL1和CCL2表达上调和释放增加。     

核转录因子及炎性趋化因子在阿尔茨海默病患者脑组织中的改变

目的 探讨核转录因子(NF) -κBp65、炎性趋化因子单核细胞趋化蛋白1(MCP-1/CCL-2)、巨噬细胞炎性蛋白-1α(MIP-1 α/CCL-3)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)等在阿尔茨海默病(AD)发病中的改变。方法 选择尸体解剖后的10例AD患者及8例对照脑组织,用免疫组织化学EnVision方法检测海马、大脑额叶及颞叶皮质中NF-κBp65、MCP-1、MIP-1α、GFAP和Aβ1-42的表达。结果 与对照组相比,AD患者脑组织海马、额叶和颞叶皮质等部位均显示神经细胞中NF-κBp65[每高倍视野(×400)阳性细胞数分别为3.6±1.5、2.2±1.2和2.2±1.2]表达较对照组（每高倍视野阳性细胞数分别为0.31±0.20、0.25±0.20和0.25±0.20）明显增高(P＜0.05);MCP-1及MIP-1α在海马、额叶和颞叶皮质等部位神经细胞中（每高倍视野阳性细胞数分别为8.0±1.3、8.8±1.0、9.3±1.4;及8.1±1.5、12.5±1.1、6.4±1.1）表达均较对照组（每高倍视野阳性细胞数分别为4.5±0.9、4.5±0.6、4.0±1.8;及5.0±1.9、6.3±2.2、3.8±1.5）明显增多(P＜0.05);GFAP显示的星形胶质细胞数增多(P＜0.05),并大量聚集在老年斑周围。相关系数分析表明,在AD脑组织中MCP-1、MIP-1α蛋白水平与NF-κBp65的改变有关。结论 AD脑组织中核转录因子及炎性趋化因子表达升高,NF-κBp65可能调节MCP-1和MIP-1α的表达,其机制可能与Aβ引起的炎性作用有关。     

GRK5对大鼠星形胶质细胞活化的作用及其机制研究

目的:探讨培养新生大鼠皮层星形胶质细胞G蛋白偶联受体激酶5(GRK5)基因沉默后核因子κB(NF-κB)表达的变化及其与胶质细胞活化、炎症反应和氧化应激的关系。方法:采用分别或联合RNA干扰沉默GRK5基因表达与NF-κB抑制剂N-乙酰半胱氨酸干预进行实验分组。利用免疫荧光、实时定量PCR和Western blotting观察GFAP与活性caspase-3表达,细胞分泌TNF-α与NO的浓度,p65、TNF-α、IL-1β和iNOS的表达情况等。结果:GRK5 siRNA刺激星形胶质细胞活化,并检测到NF-κB表达增多(P0.01),TNF-α、IL-1β和iNOS mRNA表达水平增高(P0.01),细胞分泌TNF-α和NO增多(P0.01),活性caspase-3表达增多(P0.01)。采用GRK5 siRNA+NF-κB抑制剂联合干预可部分逆转GRK5 siRNA引起的上述变化(P0.05)。结论:GRK5基因沉默可能通过刺激NF-κB表达增多引起星形胶质细胞活化。GRK5的正常表达可能具有抑制星形胶质细胞活化相关炎症反应及氧化应激的作用。     

星形胶质细胞条件培养液对体外模拟脑缺血再灌注损伤神经元抗凋亡作用的研究

目的：探讨体外模拟脑缺血再灌注(Is/Rp)损伤条件下星形胶质细胞条件培养液(ACM)、经抗呆Ⅰ号作用的星形胶质细胞条件培养液（ACMk）及ACM与抗呆Ⅰ号联合应用（ACM+K）对损伤神经元表达神经元特异性的烯醇化酶（NSE）、bcl-2、bax和caspase-3的影响。 方法： 先分别进行大鼠大脑皮质星形胶质细胞（Ast）和神经元的分离纯化培养及体外模拟脑Is/Rp损伤模型的建立，然后用Rp-18 h后收集的ACM与ACMk、ACM+K以1∶5的浓度来培养损伤后的神经元，最后利用免疫细胞化学染色技术测定其神经元在Is-4 h和Rp-3 h、18 h、24 h、36 h、48 h、72 h后表达NSE、bcl-2、bax和caspase-3的变化。 结果： ACM、ACMk和ACM+K均能使受损神经元表达NSE和bcl-2的能力增强，表达bax和caspase-3的能力降低。其作用：ACMk>ACM+K>ACM。 结论： （1）通过受损神经元表达NSE的变化反映出ACM对受损神经元具有重要的保护和修复作用；（2）通过受损神经元表达bcl-2、bax和caspase-3的变化表明ACM具有抗凋亡作用; (3) 抗呆Ⅰ号可通过Ast间接地保护和修复受损的神经元。     

siRNA对小鼠血管内皮细胞NF-κBp65表达的抑制作用

探索RNA干扰(RNAinterference,RNAi)技术在抑制血管内皮细胞激活中的应用前景。利用阳离子脂质体LipofectamineTM2000作为转染试剂将化学合成的小鼠NF-κBp65的小干扰RNA(smallinterferingRNA,siRNA)转染入小鼠EOMA细胞,RT-PCR测定细胞内NF-κBp65mRNA表达,Westernblot检测细胞内NF-κBp65蛋白水平。同时观察siRNA对肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导的NF-κB激活的抑制作用。结果显示:在转染siRNA后的第24小时,细胞内NF-κBp65mRNA水平降低,蛋白表达量明显减少,而在第48小时、72小时细胞内NF-κBp65蛋白已经无法测出;在TNF-α刺激后,转染siRNA的细胞组内NF-κBp65的表达也明显受到抑制。说明RNAi技术可以抑制NF-κBp65的表达,为进一步研究血管内皮细胞的保护提供了有效的方法。     

激活的星形胶质细胞分泌的TNF-α对大鼠离子型谷氨酸受体1表达的影响

目的探讨星形胶质细胞在癫痫发病中的作用。方法选用肿瘤坏死因子TNF-α(TNF-α)刺激及TNF-α反义寡核苷酸阻断后马桑内酯(CL)刺激纯化培养的海马星形胶质细胞，将这两种条件培养基提取液(ACM)10μl分别注入正常大鼠侧脑室，观察动物行为与脑电图的变化；用免疫细胞化学方法检测大脑皮质与海马中离子型谷氨酸受体(NMDARI)表达水平的改变，并做显微图像分析。结果1．侧脑室注射肿瘤坏死因子TNF-α刺激后的条件培养基提取液可引起大鼠Ⅲ级癫痫样发作及典型的尖波、棘波、棘-慢波癫痫样脑电图表现，大脑前梨状皮质和海马CA1区NMDAR1免疫反应阳性神经元数和平均光密度值均明显高于对照组；2．侧脑室注射TNF-α反义寡核苷酸阻断后由马桑内酯刺激的条件培养基提取液，大鼠无癫痫样行为发生，大脑前梨状皮质和海马CA1区NMDAR1免疫反应阳性神经元数和平均光密度值与对照组无显著性差异。结论1．激活的星形胶质细胞分泌的TNF-α可诱导大鼠癫痫发作。2．NMDAR1表达的变化可能与癫痫发作有关。     

皮质酮对大鼠脊髓背角星形胶质细胞活动的影响

目的:探讨皮质酮(corticosterone,CORT)对培养的大鼠脊髓背角星形胶质细胞活性的调节作用。方法:培养纯化新生SD大鼠脊髓背角星形胶质细胞,荧光双重标记技术检测培养的星形胶质细胞糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor,GR)及胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)共表达;免疫印迹技术检测星形胶质细胞GFAP表达的变化;高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)检测星形胶质细培养液中谷氨酸含量。结果:培养的脊髓背角星形胶质细胞均表达GR;CORT孵育3 h可降低脊髓背角星形胶质细胞GFAP表达,GR拮抗剂RU38486可阻断CORT的作用;但CORT对星形胶质细胞谷氨酸释放无显著影响。结论:CORT可降低脊髓背角星形胶质细胞GFAP表达,但对谷氨酸释放无显著影响。     

星形胶质细胞条件培养液促进胚胎干细胞分化为神经元样细胞的实验研究

目的:探讨星形胶质细胞条件培养液在体外能否促进胚胎干细胞（ESCs）向神经元方向分化。 方法:在Bain等建立的4-/4+方案基础上，分成两组：单用ATRA组和ATRA联合胎脑星形胶质细胞条件培养液组，分3阶段诱导ESCs定向生成神经元样细胞。形态学观察及畸胎瘤形成试验对ESCs的全能性进行鉴定；免疫组化染色法检测nestin、GFAP、NSE和NF-200的表达对诱导过程进行动态监测。 结果:（1）体外培养的小鼠ESC-D3细胞在胚胎成纤维饲养层细胞上连续传代培养，仍保持向3胚层分化的能力。（2）在诱导分化阶段，联合诱导组分化细胞NF-200和NSE的表达阳性率高于单用ATRA组。（3） 联合诱导组最终诱导ESCs生成纯度高达73.5%神经元样细胞。 结论:采用胚胎脑星形胶质细胞条件培养液可较高产率及纯度地促进ESCs生成神经元样细胞，值得推广应用。