硫化氫通過AMPK激活調(diào)控腦缺血后小膠質(zhì)細(xì)胞的極化狀態(tài)
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【摘要】:研究目的:硫化氫(H2S)是重要的內(nèi)源性氣體信號分子。本課題組研究表明在LPS導(dǎo)致的中樞神經(jīng)炎癥模型中H2S通過AMPK(腺苷酸活化蛋白激酶)激活選擇性誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞另類(M2)極化。我們還發(fā)現(xiàn)H2S供體在動物模型中抑制腦缺血后過度的中樞神經(jīng)炎癥,但分子機制尚不明確;谇捌谘芯,本課題的目的是探討硫化氫是否在腦缺血后通過AMPK活化促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞M2極化,進(jìn)而促進(jìn)抑制樞神經(jīng)炎癥并腦缺血后血管新生。研究方法:收集神經(jīng)元缺氧缺糖(oxygen-glucose deprivation,OGD)處理后的細(xì)胞培養(yǎng)上清,以此條件上清處理BV2小膠質(zhì)細(xì)胞和原代小膠質(zhì)細(xì)胞模擬體內(nèi)腦缺血激活小膠質(zhì)細(xì)胞的體外模型;應(yīng)用小鼠大腦中動脈阻塞(MCAO)法建立動物缺血性腦卒中模型。利用緩釋H2S供體(ADT-OH)和過表達(dá)胱硫醚-β-合成酶(cystathionine-β-synthase,CBS)的方法研究H2S選擇性誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞M2極化的機制。應(yīng)用Western Blot技術(shù)檢測AMPK活化(磷酸化)、CBS以及胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)的表達(dá);通過實時熒光定量PCR(Real-time Quantitative Polymerase Chain Reaction,Q-PCR)和酶聯(lián)免疫吸附試驗(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA)技術(shù)檢測M1(促炎狀態(tài))/M2(抗炎狀態(tài))細(xì)胞因子的表達(dá)變化;應(yīng)用AMPK和Ca MKKβ抑制劑以及si RNA技術(shù)探索H2S促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞M2極化是否依賴于AMPK及Ca MKKβ;利用腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞(b End3)在基質(zhì)膠上形成血管狀結(jié)構(gòu)的能力探討在條件上清處理時ADT-OH是否通過小膠質(zhì)細(xì)胞M2極化促進(jìn)血管新生。在動物水平上,通過小鼠MCAO模型驗證H2S供體對AMPK活化和M1/M2細(xì)胞代表因子的表達(dá)的影響。結(jié)果:在神經(jīng)元缺氧缺糖條件上清處理BV2小膠質(zhì)細(xì)胞或原代小膠質(zhì)細(xì)胞建立的腦缺血激活小膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞模型中,Western Blot結(jié)果顯示:與溶劑對照組(Con)和正常神經(jīng)元培養(yǎng)基(Neuron Condition medium,Neuron CM)處理的對照組相比,經(jīng)缺氧缺糖神經(jīng)元條件上清處理(OGD Neuron Condition Medium,OGD Neuron CM)的小膠質(zhì)細(xì)胞AMPK活化水平明顯降低(P0.05),而ADT-OH在OGD Neuron CM處理時顯著提高小膠質(zhì)細(xì)胞AMPK活化水平(P0.05)。Q-PCR/ELISA結(jié)果顯示:OGD Neuron CM導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞M1極化代表因子(i NOS,IL-1β,IL-6,TNF-α)表達(dá)明顯升高(P0.05);ADT-OH則下調(diào)OGD Neuron CM誘導(dǎo)的M1極化代表因子的表達(dá)、并顯著上調(diào)OGD Neuron CM抑制的M2極化代表因子(ARG,YM1/2,IL-10)的表達(dá)(P0.05)。這些結(jié)果表明,OGD Neuron CM導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞M1極化,ADT-OH在OGD Neuron CM處理時促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞向M2狀態(tài)轉(zhuǎn)化。利用神經(jīng)元條件上清刺激BV2小膠質(zhì)細(xì)胞后檢測CBS和CSE的表達(dá),Western Blot和Q-PCR結(jié)果均顯示:與溶劑對照組(Con)和正常神經(jīng)元培養(yǎng)基(Neuron Condition medium,Neuron CM)處理的對照組相比,經(jīng)缺氧缺糖神經(jīng)元條件上清處理(OGD Neuron Condition Medium,OGD Neuron CM)的BV2小膠質(zhì)細(xì)胞CBS表達(dá)水平明顯降低(P0.05),CSE表達(dá)水平?jīng)]有明顯變化。在BV2小膠質(zhì)細(xì)胞中過表達(dá)CBS或轉(zhuǎn)染Vector(對照),無論是否存在OGD Neuron CM刺激,與轉(zhuǎn)染Vector組的BV2細(xì)胞相比,過表達(dá)CBS的BV2細(xì)胞組AMPK活化水平均顯著升高,同時CBS過表達(dá)組在OGD Neuron CM處理時明顯促進(jìn)BV2細(xì)胞向M2活化狀態(tài)轉(zhuǎn)化(P0.05)。此外,AMPK抑制劑和AMPK si RNA以及Ca MKKβ抑制劑均抑制ADT-OH對BV2細(xì)胞向M2狀態(tài)轉(zhuǎn)化的促進(jìn)作用(P0.05)。以上實驗結(jié)果說明,ADT-OH通過促進(jìn)AMPK活化而促使BV2細(xì)胞向M2狀態(tài)轉(zhuǎn)化。應(yīng)用腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞(b End3)研究ADT-OH通過小膠質(zhì)細(xì)胞M2極化對促進(jìn)血管新生的作用。OGD Neuron CM和ADT-OH同時處理BV2小膠質(zhì)細(xì)胞24h后獲得的條件培養(yǎng)液(OGD Neuron CM+ADT-OH)促進(jìn)b End3細(xì)胞在基質(zhì)膠上形成血管狀結(jié)構(gòu),而OGD Neuron CM或Neuron CM處理BV2細(xì)胞后獲得的條件培養(yǎng)液、以及正常BV2細(xì)胞培養(yǎng)液均不能促進(jìn)b End3細(xì)胞在基質(zhì)膠上形成血管狀結(jié)構(gòu)。利用BV2細(xì)胞轉(zhuǎn)染AMPK si RNA或NC si RNA(對照)研究AMPK對血管新生的影響,結(jié)果顯示:與NC si RNA(對照)相比,OGD Neuron CM和ADT-OH共處理轉(zhuǎn)染si AMPK的BV2細(xì)胞后獲得的條件培養(yǎng)液(OGD Neuron CM+ADT-OH+si AMPK)不能促進(jìn)b End3細(xì)胞形成血管狀結(jié)構(gòu)。這些結(jié)果表明:經(jīng)神經(jīng)元條件上清處理后ADT-OH通過AMPK介導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞M2極化機制促進(jìn)血管的新生。在小鼠腦缺血模型中,ADT-OH能夠促進(jìn)皮層組織中AMPK的活化(P0.05),抑制M1細(xì)胞代表因子的表達(dá)并且上調(diào)M2細(xì)胞代表因子的表達(dá)(P0.05)。在動物水平上表明了H2S可能通過活化AMK抑制缺血性神經(jīng)炎癥。結(jié)論與創(chuàng)新:我們首次表明H2S通過AMPK介導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞M2極化機制在腦缺血后調(diào)控中樞炎癥應(yīng)答并促進(jìn)血管新生。
【關(guān)鍵詞】:腦缺血 硫化氫 缺氧缺糖模型 小膠質(zhì)細(xì)胞 5-對羥基苯基-1 2-二硫雜環(huán)戊烯-3-硫酮(ADT-OH)
【學(xué)位授予單位】:蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R743
【目錄】:
- 摘要4-7
- Abstract7-10
- 引言10-12
- 實驗材料12-19
- 1.1 細(xì)胞12
- 1.2 動物12
- 1.3 藥品及試劑12-13
- 1.4 抗體及儀器13-14
- 1.5 試劑制備14-19
- 實驗方法19-29
- 2.1 BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞系培養(yǎng)19
- 2.2 原代小膠質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)19-20
- 2.3 原代神經(jīng)元的培養(yǎng)20-21
- 2.4 體外神經(jīng)元缺氧、缺糖(OXYGEN-GLUCOSE DEPRIVATION,OGD)模型的建立21
- 2.5 MTT法檢測BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞和原代小膠質(zhì)細(xì)胞存活率21
- 2.6 CBS質(zhì)粒轉(zhuǎn)染過表達(dá)實驗21-22
- 2.7 CBS/VECTOR質(zhì)粒轉(zhuǎn)染:22-23
- 2.8 SIRNA干擾敲除AMPK基因(按試劑盒說明書操作)23
- 2.9 腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞(BEND3)系和體外血管新生23
- 2.10 WESTERN BLOT23-24
- 2.11 實時熒光定量PCR(REAL-TIME QUANTITATIVE PCR, Q-PCR)24-27
- 2.12 酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA):IL-10 含量檢測(按照試劑盒說明書操作)27
- 2.13 大腦中動脈阻塞模型(MCAO模型)27-28
- 2.14 統(tǒng)計學(xué)方法28-29
- 實驗結(jié)果29-53
- 討論53-56
- 結(jié)論56-57
- 參考文獻(xiàn)57-61
- 綜述61-69
- 參考文獻(xiàn)65-69
- 英文縮略詞表69-70
- 致謝70-71
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本文編號:386248
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