Npc1基因突变引起脂质代谢异常从而诱导肾脏细胞凋亡并促进纤维化

目的:研究Npc1基因突变小鼠肾脏细胞及组织功能异常情况,为C1型尼曼-匹克病(NPC1)患者的治疗提供借鉴。方法:取出生后60 d的Npc1~(-/-)与Npc1~(+/+)小鼠,HE染色检测肾脏组织形态变化;油红O染色检测肾脏组织中脂质代谢变化;TUNEL染色检测肾脏细胞凋亡情况;Western blot检测肾脏组织中凋亡相关蛋白的表达变化;免疫荧光检测肾脏组织中α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和波形蛋白(vimentin)的表达变化。结果:形态学观察表明,与Npc1~(+/+)小鼠相比,Npc1~(-/-)组小鼠肾组织出现明显空泡,且无脂质沉积;随后,TUNEL染色结果显示Npc1~(-/-)小鼠肾脏中凋亡细胞数量显著增多(P0.01),并且凋亡相关蛋白Bax和Bad表达水平显著增高(P0.01),而抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平显著下降(P0.05);免疫荧光检测显示Npc1~(-/-)小鼠肾脏组织中α-SMA及vimentin染色阳性区域强度及面积均显著提高(P0.01)。结论:Npc1基因突变可引起小鼠肾脏结构变化及细胞脂质代谢异常,从而诱导肾脏细胞凋亡并促进肾脏组织纤维化。     

IL-1β影响大鼠星形胶质细胞中SSeCKS表达的研究

目的:研究Src抑制的蛋白激酶C的底物(SSeCKS)在IL-1β激活的星形胶质细胞中的表达.方法:以炎性因子IL-1β刺激大鼠体外培养的星形胶质细胞,观察细胞中SSeCKS的表达及其细胞内的亚定位的改变.结果:IL-1β可上调大鼠原代培养星形胶质细胞中SSeCKS的表达,诱导其丝氨酸磷酸化.在亚细胞水平,IL-1β还能引起SSeCKS向核周、细胞星状突起聚集,而蛋白激酶C(PKC)抑制剂Ro-31-8220能抑制IL-1β对细胞中SSeCKS亚细胞定位及磷酸化水平的影响.结论:在IL-1β的影响下,大鼠星形胶质细胞中SSeCKS的表达增加,磷酸化水平增强,细胞内定位发生改变,这种改变与PKC的功能相关,提示SSeCKS可能作为PKC的下游分子参与到炎性因子引起的星形胶质细胞活化的过程中.     

Fasudil对实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠小胶质细胞和星形胶质细胞的作用

目的:确认法舒地尔(Fasudil)对实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)的治疗效果,观察法舒地尔对小胶质细胞和星形胶质细胞的作用.方法:成年雌性C57BL/6小鼠用MOG35-55肽免疫制作慢性EAE模型,分别随机在免疫后第3天(Fasudil早期治疗组)和发病时给予Fasudil(Fasudil晚期治疗组),以同样方式给予生理盐水作为对照.观察临床症状和体质量变化;采用免疫荧光组织化学染色、Western blot 法检测脊髓小胶质细胞和星形胶质细胞iNOS和p-NF-κB/p65的表达,ELISA测定脊髓匀浆中IL-1β和TNF-α水平.结果:Fasudil推迟EAE起病,减轻EAE症状,抑制脊髓中小胶质细胞iNOS以及星形胶质细胞p-NF-κB/p65表达,并伴随炎性因子IL-1β和TNF-α释放降低.结论:Fasudil可抑制EAE小鼠小胶质细胞和星形胶质细胞炎性分子的释放.     

蛋白激酶B受体在大鼠脑星形胶质细胞的表达及其磷酸化

目的:研究大鼠脑星形胶质细胞蛋白激酶B受体(TrkB)的表达及其信号转导通路。方法:用生后2~3dSD大鼠,在无菌条件下取脑,制备细胞悬液,以胶质纤维酸性蛋白(GFAP)鉴定星形胶质细胞;以RT-PCR法研究星形胶质细胞TrkB、ERK1、ERK2 mRNA表达,用蛋白印迹和免疫细胞化学法研究星形胶质细胞TrkB、ERK1、ERK2蛋白表达。用蛋白印迹法检测脑源性神经营养因子(BDNF)作用后的星形胶质细胞p-TrkB。结果:星形胶质细胞的纯度达95%以上,RT-PCR结果显示星形胶质细胞表达TrkB、ERK1、ERK2 mRNA,蛋白印迹及免疫细胞化学法显示星形胶质细胞表达TrkB、ERK1、ERK2蛋白。BDNF作用1h后TrkB磷酸化,K252a可阻止TrkB磷酸化。结论:培养的大鼠星形胶质细胞表达TrkB、ERK1、ERK2;BDNF可使TrkB磷酸化,TrkB与星形胶质细胞信号转导有关。     

C3H1型锌指结合蛋白36介导的星形胶质细胞活化在肌萎缩侧索硬化症运动神经元退变中的作用

目的 探讨C3H1型锌指结合蛋白36（ZFP36L1）介导的星形胶质细胞活化在肌萎缩侧索硬化症（ALS）运动神经元退变中的作用。 方法 以铜锌超氧化物歧化酶1（SOD1)-G93A转基因小鼠作为动物模型,同窝野生型小鼠作为对照（突变型及野生型小鼠各时间点分别取13只小鼠）;Real-time PCR、Western blotting检测小鼠发病早期、中期及晚期脊髓内ZFP36L1 mRNA及蛋白变化,免疫荧光染色检测ZFP36L1在脊髓内的表达及分布;出生后 1～2 d新生小鼠15只,建立SOD1-G93A突变型原代星形胶质细胞模型,Real-time PCR、Western blotting检测星形胶质细胞内ZFP36L1 mRNA及蛋白水平的变化,si-ZFP36L1转染SOD1-G93A突变型原代星形胶质细胞,Western blotting检测转染效率,Western blotting及ELISA检测转染后星形胶质细胞分泌炎性因子肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素18（IL-18）变化;沉默SOD1-G93A突变型原代星形胶质细胞内ZFP36L1后,与SOD1-G93A突变型NSC34细胞共培养,通过5’-乙炔基-2’-脱氧尿苷（EdU）实验和观察增殖细胞核抗原（PCNA）的水平明确ZFP36L1对NSC34细胞增殖的影响,通过TUNEL实验及观察剪切Caspase-3（cleaved-Caspase-3）的水平明确ZFP36L1对NSC34细胞凋亡的影响,以转染空白小干扰RNA（siRNA）作为对照组。 结果 与野生型小鼠相比,ZFP36L1在SOD1-G93A转基因小鼠脊髓组织内mRNA及蛋白水平均下调,在野生型小鼠脊髓组织内,ZFP36L1主要与β-微管蛋白Ⅲ（β-tubulin Ⅲ）阳性的神经元共表达,而SOD1-G93A突变型小鼠的脊髓组织内,ZFP36L1在神经元内表达减弱,与胶质纤维酸性蛋白（GFAP）标记的星形胶质细胞共表达明显增加;SOD1-G93A突变型原代星形胶质细胞内ZFP36L1表达增加,si-ZFP36L1能明显降低SOD1-G93A突变型原代星形胶质细胞内ZFP36L1水平;沉默ZFP36L1后星形胶质细胞分泌炎性因子 TNF-α、 IL-18明显降低。此外,沉默ZFP36L1后,SOD1-G93A突变型原代星形胶质细胞能显著增强NSC34细胞增殖活性,抑制NSC34细胞凋亡。 结论 在ALS发病过程中,星形胶质细胞被激活,ZFP36L1通过星形胶质细胞分泌的炎性因子促进了ALS运动神经元的退变。     

miR-29a调控水通道蛋白4抑制过氧化氢诱导的星形胶质细胞凋亡

背景：一些研究已经证实了miR-29a、水通道蛋白4在星形胶质细胞损伤过程中的作用,但其是否存在相互作用以及分子机制尚未见报道。目的：研究miR-29a调控水通道蛋白4表达对过氧化氢诱导星形胶质细胞损伤的影响。方法：(1)以小鼠原代培养的星形胶质细胞为研究对象,用不同浓度的过氧化氢诱导小鼠星形胶质细胞损伤反应,细胞分为对照组、过氧化氢组、过氧化氢+空载体组、过氧化氢+miR-29a过表达组。采用MTT法检测小鼠星形胶质细胞存活率;Western blot法检测小鼠星形胶质细胞凋亡相关蛋白(Bcl-2、Bax、cleaved-Caspase-3)、水通道蛋白4和胶质纤维酸性蛋白的蛋白表达水平;实时定量PCR检测小鼠星形胶质细胞中miR-29a的表达水平;流式细胞仪检测小鼠星形胶质细胞凋亡水平。(2)将12只雌性BALB/c小鼠随机分为空载体组、过表达miR-29a组,每组6只。制备小鼠T₁₀脊髓撞击损伤动物模型,建模后分别注射以下重组慢病毒(空载体、miR-29a过表达载体)。术后第7天,采用免疫组织荧光染色检测小鼠脊髓损伤部位水通道蛋白4和胶质纤维酸性蛋白表达水平...     

脊髓星形胶质细胞参与福尔马林诱导的炎性痛

目的观察脊髓星形胶质细胞是否参与了福尔马林诱导炎性痛的过程。方法采用福尔马林制备炎性痛模型,生化分光光度法检测小鼠脊髓后角谷氨酸浓度,蛋白印迹法观察脊髓后角星形胶质细胞、谷氨酸转运体1、谷氨酸天冬氨酸转运体和谷氨酰胺合成酶蛋白表达水平。结果炎性痛模型组小鼠脊髓后角谷氨酸含量,星形胶质细胞数量,谷氨酸天冬氨酸转运体,谷氨酸转运体1和谷氨酰胺合成酶表达水平明显高于对照组。结论脊髓星形胶质细胞可能参与福尔马林诱导炎性痛的过程。     

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。     

创伤性脑损伤后白细胞介素1β在星形胶质细胞中的表达

目的:探究创伤性脑损伤后白细胞介素1β(IL-1β)在星形胶质细胞中的表达。方法:采用免疫印迹半定量检测创伤性脑损伤后IL-1β、星形胶质细胞标志物-胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达,免疫荧光双重染色检测IL-1β在星形胶质细胞中的定位表达。结果:IL-1β表达在损伤后8 h就有增高,1 d时最高,4 d时有所降低,且1 d和4 d时可定位表达在星形胶质细胞中。结论:损伤后增高的IL-1β表达可能对促进星形胶质细胞的活化具有重要的调节作用。     

Cholesterol accumulation is associated with lysosomal dysfunction and autophagic stress in Npc1 -/- mouse brain

Niemann-Pick type C (NPC) disease is an autosomal recessive disorder caused by mutations of NPC1 and NPC2 genes. Progressive neurodegeneration that accompanies NPC is fatal, but the underlying mechanisms are still poorly understood. In the present study, we characterized the association of autophagic-lysosomal dysfunction with cholesterol accumulation in Npc1(-/-) mice during postnatal development. Brain levels of lysosomal cathepsin D were significantly higher in mutant than in wild-type mice. Increases in cathepsin D occurred first in neurons and later in astrocytes and microglia and were both spatially and temporally associated with intracellular cholesterol accumulation and neurodegeneration. Furthermore, levels of ubiquitinated proteins were higher in endosomal/lysosomal fractions of brains from Npc1(-/-) mice than from wild-type mice. Immunoblotting results showed that levels of LC3-II were significantly higher in brains of mutant than wild-type mice. Combined LC3 immunofluorescence and filipin staining showed that LC3 accumulated within filipin-labeled cholesterol clusters inside Purkinje cells. Electron microscopic examination revealed the existence of autophagic vacuole-like structures and multivesicles in brains from Npc1(-/-) mice. These results provide strong evidence that cholesterol accumulation-induced changes in autophagy-lysosome function are closely associated with neurodegeneration in NPC.     

IL-1β通过JAK2-STAT3促进大鼠脊髓损伤后胶质瘢痕形成

目的探讨IL-1β促进脊髓损伤后胶质瘢痕形成的机制。方法将大鼠随机分为模型组(采用钳夹脊髓的方法建立SCI模型)、假手术组(sham group)、IL-1β特异性抑制剂组(IL-1RA)、IL-1β组(IL-1β)及IL-1β+JAK2-STAT3特异性抑制剂组(IL-1β+AG490)。假手术组只打开椎板,不作其他处理。在术后相应时间点(术后8及12 h和1、3、7及14 d)进行大鼠后肢BBB评分,用Western blot、免疫荧光和免疫组化技术检测GFAP、vimentin、p-STAT3的表达变化。结果 p-STAT3(术后第8 h和第12 h)及GFAP、vimentin(术后第7和第14天)表达趋势:模型组显著高于假手术组(P0.01),IL-1RA组明显低于模型组(P0.05),但仍高于假手术组(P0.05);IL-1β+AG490组明显低于模型组(P0.05),但仍高于假手术组(P0.05);IL-1β组均显著高于模型组(P0.05)。术后第14天,BBB评分模型组显著低于假手术组(P0.01),IL-1RA组显著高于模型组(P0.05),但仍低于假手术组(P0.01);IL-1β组显著低于模型组(P0.05)。结论 IL-1β可通过JAK2-STAT3促进脊髓损伤后胶质瘢痕形成,抑制IL-1β或JAK2-STAT3可减弱胶质瘢痕形成,促进脊髓神经功能恢复。     

C1型尼曼-匹克病小鼠肝脏功能及病理变化

目的 探讨晚期（P60）Npc1^-/-小鼠肝脏功能和病理变化,为C1型尼曼-匹克病（NPC1）患者肝脏的病理发生及临床治疗提供实验依据。 方法 小鼠称重后,眼内眦取血检测血清中乳酸脱氢酶（LDH）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）的活性变化,评价Npc1^-/-小鼠的肝功能变化;取肝组织进行石蜡和冷冻切片,通过HE染色和油红O染色评估肝脏组织的形态变化和脂肪储存情况,以及Masson染色评估肝脏组织胶原沉积情况;Real-time PCR和Western blotting分别检测肝脏组织促炎症因子,白细胞介素（IL）-1β、IL-6和肿瘤坏死因子（TNF）-α的mRNA和蛋白水平表达情况;TUNEL染色评估肝脏组织凋亡情况。 结果 与Npc1^+/+小鼠相比,Npc1-/-小鼠的体重及肝脏系数显著降低（P<0.001）;LDH、ALT及AST活性显著升高（P<0.001）;HE染色发现,Npc1^-/-小鼠肝脏组织形态改变明显,出现大量泡沫细胞;油红O染色显示,Npc1^-/-小鼠肝脏脂肪含量显著降低;Real-time PCR显示,Npc1^-/-小鼠肝脏组织IL-1β、IL-6和TNF-α表达均显著升高（P<0.01,P<0.05和P<0.001）,同时,Western blotting也显示,3个因子的蛋白表达均显著升高（P<0.05,P<0.05和P<0.01）,证实Npc1-/-小鼠肝脏晚期发生炎症反应;Masson染色未发现Npc1^-/-小鼠肝脏纤维化的发生;TUNEL染色显示,Npc1^-/-小鼠肝脏组织凋亡细胞数量增加。结论 Npc1基因突变导致肝脏组织形态发生改变,大量的巨噬细胞聚集引发炎症反应,而炎症反应的发生可能是引起肝脏细胞凋亡和肝功能受损的重要途径之一。     

C型尼曼-匹克病小鼠小脑的胶质反应

探讨C型尼曼-匹克病(Nicmann-Pick disease type C,NPC)小脑胶质细胞的变化及其意义。应用组织蛋白酶D(Cat-D)和胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)抗体以及免疫组织化学方法,观察生后不同年龄的NPC和正常小鼠小脑内小胶质细胞和星形胶质细胞的变化。结果显示随着年龄的增长,NPC小鼠小脑内Cat-D深染的小胶质细胞的数量呈进行性增加,细胞逐渐增大,尤以皮质分子层为甚。小脑髓质和颗粒层内GFAP阳性星形胶质细胞肿胀,数量增多;皮质内Bergmann胶质细胞逐渐增多,其放射状突起伸至分子层的表面。上述胶质细胞反应在小脑小结和蚓垂比较轻微。结果提示NPC小鼠小脑内小胶质细胞和星形胶质细胞显著激活,它们可能与浦肯野细胞等神经元的退行性变有关。     

外周注射福尔马林诱导前扣带皮层中胶质细胞激活和细胞因子表达增高

为了观察外周注射福尔马林对大鼠前扣带皮层(ACC)中星形胶质细胞标记物胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和S100B,小胶质细胞标记物CD14以及与胶质细胞密切相关的炎症前细胞因子白介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)表达的影响,本研究结合行为学检测和RT-PCR方法,观察了大鼠单侧足底皮下注射福尔马林后的行为学变化,并检测了在不同时间点ACC中GFAP、S100B、CD14、IL-1β和TNF-α在基因水平的表达变化。结果显示:福尔马林急性疼痛刺激的大鼠出现典型的双时相自发性疼痛反应。ACC中GFAP和S100B mRNAs表达水平在刺激后30min、1h增高,2h恢复正常;CD14 mRNA表达水平在15min开始增高,1h达到高峰,6h恢复正常;IL-1β和TNF-αmRNAs表达水平在刺激后30min、1h、2h增高,6h恢复正常。上述结果表明,福尔马林外周急性伤害性刺激能够诱导ACC内短暂性的星形胶质细胞、小胶质细胞激活及IL-1β、TNF-α表达增高,提示激活的胶质细胞及表达上调的炎症前细胞因子可能参与伤害性信息的调制。     

Acute cardiac injury induces glial cell response and activates extracellular signaling-regulated kinase-1 and -2 in the spinal cord of Wistar rats

We have examined the activation of glial cells and the upregulation of phosphorylated extracellular signaling-regulated kinase (ERK)-1 and -2 in upper thoracic segments of the spinal cord in rats following acute cardiac injury (ACI). ACI was established by intramyocardial injection of formalin and confirmed by hematoxylin and eosin (H&E) and terminal transferase-mediated deoxyuridine triphosphate-biotin nick end labeling (TUNEL) staining. Following ACI, the astrocytes (determined by glial fibrillary acidic protein (GFAP) immunoreactivity (-IR)) and microglia (determined by OX-42-IR) were activated within the thoracic spinal cord. Phosphorylated (phospho-) ERK-IR was also activated in response to ACI. The upregulation of phospho-ERK was observed at 1h and became very obvious at 6h following ACI. The upregulated phospho-ERK was evidently expressed in the superficial and deep dorsal horn of the thoracic spinal cord. The activated ERK was also expressed in the intermediolateral nucleus (IML), nucleus intercalatus (IC) and the long processes projecting to the central canal, regions closely associated with autonomic outflow. Thus, the present study suggested that ACI could induce the activation of spinal ERK, which might link the nociceptive processing with the spinal sympathetic reflexes in myocardial injury in clinics.     

急性脊髓损伤模型大鼠与白细胞介素1受体拮抗剂的保护作用

背景：白细胞介素1受体拮抗剂对大鼠急性脊髓损伤后脊髓功能修复具有保护作用,但具体机制不明。 目的：观察白细胞介素1受体拮抗剂对大鼠急性脊髓损伤组织神经丝蛋白质200和胶质纤维酸性蛋白的影响。 方法：SD大鼠随机分成假手术组,生理盐水对照组和白细胞介素1受体拮抗剂治疗组。采用改良Allen氏打击法建立急性脊髓损伤大鼠模型。分别在建模后1,48和72 h获取损伤段8 mm脊髓标本。 结果和结论：免疫组织化学染色检测,白细胞介素1受体拮抗剂治疗组神经丝蛋白质200和胶质纤维酸性蛋白的表达较假手术组和生理盐水组高,差异有显著性意义(P < 0.05)。提示白细胞介素1受体拮抗剂可使急性脊髓损伤大鼠模型损伤段脊髓神经丝蛋白质200和胶质纤维酸性蛋白表达增加,对急性脊髓损伤发挥保护作用。     

Glial reactions in a rodent cauda equina injury and repair model

In the adult rat, an avulsion injury of lumbosacral ventral roots results in a progressive and pronounced loss of the axotomized motoneurons. A subsequent acute implantation of an avulsed ventral root into the spinal cord has neuroprotective effects. However, it has not been known whether a surgical implantation of an avulsed ventral root into the spinal cord for neural repair purposes affects intramedullary glial and microglial reactions. Here, adult female Sprague-Dawley rats underwent a unilateral L5-S2 ventral root avulsion injury with or without acute implantation of the L6 ventral root into the spinal cord. At 4 weeks postoperatively, immunohistochemistry using primary antibodies to GFAP (astrocytes), Ox-42 (microglia), and ED-1 (macrophages) was performed at the L6 spinal cord segment, and quantified using densitometry. Our results show that a lumbosacral ventral root avulsion injury induces an activation of astrocytes, microglia, and macrophages in the ventral horn. Interestingly, an acute implantation of an avulsed root into the white matter does not significantly affect the activation of glial cells or macrophages in the ventral horn. We speculate that neuroprotective and axonal growth promoting benefits of the combined glial and microglial/ macrophage responses may outweigh their potential negative effects, as previous studies have shown that implantation of avulsed roots is a successful strategy in promoting reinnervation of peripheral targets.