MEF2D在活化的小膠質(zhì)細胞內(nèi)的表達及作用
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【摘要】:背景帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是全球第二大神經(jīng)退行性疾病,在60歲以上老人中,其發(fā)病率達到了1%[1],該病不僅嚴重影響了病人的身心健康,而且給家庭及社會都會造成巨大的負擔。PD表現(xiàn)為慢性進展病程,臨床表現(xiàn)多樣,其中靜止性震顫是PD的典型表現(xiàn)。PD的病理表現(xiàn)主要是中腦黑質(zhì)致密部(Substantia nigra pars compacta,SNc)多巴胺能神經(jīng)元缺失,從而引起紋狀體內(nèi)多巴胺含量顯著減少,最終導致發(fā)病[2]。小膠質(zhì)細胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的免疫固有細胞,其在監(jiān)視大腦內(nèi)損傷及病原體侵入方面發(fā)揮重要的免疫學作用,同時在維護神經(jīng)元微環(huán)境穩(wěn)定中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。小膠質(zhì)細胞在中腦SNc區(qū)密度明顯高于其他腦區(qū),細胞動物實驗以及PD病人尸檢腦片均已證明了小膠質(zhì)細胞在PD發(fā)病過程中起了重要作用,因此小膠質(zhì)細胞介導的神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應被認為是多巴胺能神經(jīng)元的丟失、PD發(fā)病的重要原因之一。肌細胞增強因子(Myocyte enhancer factor,MEF2)作為機體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)錄因子,其廣泛表達于各種細胞,如骨骼肌細胞、心肌細胞,免疫細胞及神經(jīng)元等,通過調(diào)節(jié)多種基因的轉(zhuǎn)錄而發(fā)揮重要的作用。近年來,不斷的研究表明,MEF2在PD病人中,對于多巴胺能神經(jīng)元的保護具有重要作用。此外,已有研究顯示在外周T細胞中可以檢測到MEF2D表達,并且MEF2D參與炎癥反應的調(diào)節(jié)過程。但是,對于MEF2D在小膠質(zhì)細胞中是否表達,以及其在小膠質(zhì)細胞中的主要作用的研究,目前國內(nèi)外還沒有這方面的報道。目的本實驗主要研究轉(zhuǎn)錄因子MEF2D在腦內(nèi)的小膠質(zhì)細胞內(nèi)的表達情況、MEF2D轉(zhuǎn)錄調(diào)控的下游靶基因,以及在小膠質(zhì)細胞活化時,MEF2D在炎癥反應中的調(diào)節(jié)作用與相關(guān)機制及其對多巴胺能神經(jīng)元存活的影響。方法首先,觀察活化的小膠質(zhì)細胞內(nèi)MEF2D的表達水平。通過腹腔注射MPTP,建立C57小鼠急性PD模型,制作SNc區(qū)腦組織切片,使用免疫熒光染色觀察小膠質(zhì)細胞內(nèi)的MEF2D水平。使用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激BV2細胞系及原代培養(yǎng)的膠質(zhì)細胞,通過q PCR及免疫印跡檢測技術(shù),觀察不同時間點下MEF2D的m RNA水平及蛋白水平表達情況,然后利用EMSA方法檢測MEF2D的活性變化。其次,探索LPS刺激條件下BV2細胞系內(nèi)MEF2D的功能作用。通過q PCR及ELISA實驗方法檢測LPS刺激條件下BV2內(nèi)的炎癥因子TNF-α的表達水平及抗炎因子IL-10的表達水平。通過Ch IP技術(shù)檢測MEF2D與IL-10基因啟動子區(qū)結(jié)合的情況。利用含有能特異性干擾MEF2D的sh RNA的重組慢病毒感染BV2,檢測LPS刺激BV2細胞條件下,細胞內(nèi)IL-10及TNF-α的表達情況。利用BV2細胞的培養(yǎng)上清建立小膠質(zhì)細胞與神經(jīng)元的共培養(yǎng)模型,通過MTT及TUNEL實驗檢測不同實驗條件下,共培養(yǎng)中的神經(jīng)元存活情況。結(jié)果實驗一:中腦黑質(zhì)區(qū)活化的小膠質(zhì)細胞內(nèi)MEF2D的表達變化。通過建立急性PD模型,可以看到受到刺激后活化的小膠質(zhì)細胞內(nèi)MEF2D表達水平明顯升高,同時SNc區(qū)多巴胺能神經(jīng)元死亡增加。使用LPS刺激BV2細胞及原代培養(yǎng)的膠質(zhì)細胞,可以看到,在受到LPS刺激24小時后,原代細胞內(nèi)的MEF2D表達水平明顯升高,而在BV2細胞內(nèi),LPS刺激18小時后MEF2D的m RNA水平及蛋白水平均開始升高。使用EMSA技術(shù)可以檢測到LPS刺激24小時后,BV2內(nèi)的MEF2D蛋白活性水平也是升高的。實驗二:活化的小膠質(zhì)細胞內(nèi)MEF2D調(diào)控的靶基因的研究。檢測LPS刺激條件下,BV2的TNF-α及IL-10的表達,可以看到TNF-α表達水平在2小時達到最高,而IL-10的表達從刺激后18小時開始升高,且其升高趨勢和MEF2D的變化是相符合的。Ch IP實驗顯示,IL-10是MEF2D調(diào)節(jié)的下游因子。使用慢病毒干擾BV2內(nèi)MEF2D的表達,免疫印跡實驗檢測干擾效率符合實驗要求。干擾MEF2D后,LPS刺激后BV2內(nèi)IL-10的表達水平及分泌水平均顯著降低,而TNF-α的m RNA表達水平明顯升高。實驗三:活化的小膠質(zhì)細胞內(nèi)MEF2D對于多巴胺能神經(jīng)元存活的影響用培養(yǎng)BV2細胞的上清液培養(yǎng)多巴胺能神經(jīng)元細胞系SN4741細胞,建立共培養(yǎng)模型。干擾BV2細胞內(nèi)MEF2D的表達或者利用IL-10中和抗體阻斷IL-10的功能,均能夠提高LPS刺激后BV2細胞培養(yǎng)上清液的神經(jīng)元毒性,誘導更多的神經(jīng)元凋亡。結(jié)論我們的研究首次揭示了MEF2D在小膠質(zhì)細胞內(nèi)表達,其表達水平在小膠質(zhì)細胞活化后明顯升高,升高的MEF2D同時伴隨著神經(jīng)炎癥因子的表達降低及抗炎因子的表達升高,通過分子生物學及細胞生物學方法我們發(fā)現(xiàn)MEF2D直接調(diào)控了抗炎因子IL-10的表達。從而闡明了一個全新的小膠質(zhì)細胞活化后炎癥的發(fā)生發(fā)展的調(diào)節(jié)過程:小膠質(zhì)細胞活化引起了MEF2D水平的升高,MEF2D調(diào)節(jié)IL-10基因的轉(zhuǎn)錄過程,從而使其表達及分泌增多,升高的抑炎因子抑制了小膠質(zhì)細胞分泌炎性因子,明確了MEF2D可決定小膠質(zhì)細胞M1和M2表型轉(zhuǎn)化、改變微環(huán)境、調(diào)節(jié)神經(jīng)元應激反應,為PD的治療提供了新的研究靶點。
【關(guān)鍵詞】:MEF2D IL-10 小膠質(zhì)細胞 神經(jīng)炎癥 帕金森病
【學位授予單位】:第四軍醫(yī)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:R742.5
【目錄】:
- 縮略語表4-6
- 中文摘要6-9
- 英文摘要9-13
- 前言13-14
- 文獻回顧14-25
- 實驗一 中腦黑質(zhì)區(qū)活化的小膠質(zhì)細胞內(nèi)MEF2D的表達變化25-44
- 1 材料25-27
- 2 方法27-38
- 3 結(jié)果38-42
- 4 討論42-44
- 實驗二 活化的小膠質(zhì)細胞內(nèi)MEF2D調(diào)控的靶基因的研究44-56
- 1 材料44-46
- 2 方法46-51
- 3 結(jié)果51-55
- 4 討論55-56
- 實驗三 活化的小膠質(zhì)細胞內(nèi)MEF2D對于多巴胺能神經(jīng)元存活的影響56-61
- 1 材料56-57
- 2 方法57-58
- 3 結(jié)果58-60
- 4 討論60-61
- 小結(jié)61-62
- 參考文獻62-78
- 個人簡歷和研究成果78-79
- 致謝79-80
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