首先对脑缺血再灌注刺激作出反应的巨噬样免疫细胞-小胶质细胞可破坏血脑屏障(BBB)完整性,引发或加重脑组织的损伤,对小胶质细胞的活化调节及其对BBB作用机制的研究成为当前防治中风的新思路。本课题主要采用细胞培养技术,建立小胶质细胞与BBB体外模型共培养的研究方法,结合大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型,通过酶联免疫、激光共聚焦、分子生物学、小RNA干扰等方法从体内外两方面综合分析与小胶质细胞活化相关的活性氧、NADPH氧化酶及P38MAPK信号转导通路的变化,从复杂的炎症相互作用中逐次探究相关蛋白及因子的作用,力图揭示脑缺血再灌注损伤过程中小胶质细胞活化及其对BBB损伤的途径和调节机制,进而丰富清开灵基于解毒通络法以祛除内毒恢复脉络的作用内涵,为在"毒损脑络"学说的理论指导下治疗中风病提供实验依据。
microglia;blood brain barrier;cerebral ischemia;detoxification and dredging collaterals;
缺血再灌注引发的炎症反应是BBB损伤的核心环节之一,小胶质细胞被认为是首先对应激作出反应的脑细胞,阻止小胶质细胞的活化可能限制BBB破坏,减少向水肿和出血的转化。对小胶质细胞的活化调节及其对BBB作用机制的研究成为当前防治中风的新思路。本课题主要采用细胞培养技术,建立小胶质细胞(小鼠BV2细胞)与BBB体外模型(balb/c小鼠脑微血管内皮细胞)共培养的研究方法,结合大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型,通过免疫组化、分子生物学、ELISA等方法从体内外两方面综合分析与小胶质细胞活化相关的活性氧、NADPH氧化酶及P38MAPK信号转导通路的变化,以及血脑屏障功能蛋白的表达。 结果表明(1)大鼠MCAO模型缺血24小时开始小胶质细胞活化持续到48小时,同时伴有血脑屏障功能的破坏。(2)清开灵注射液能够有效地调控小胶质细胞的过度活化,降低大鼠脑缺血后COX-2、gp91phox的表达并增加紧密连接蛋白ZO-1的表达,保护BBB完整性,减小梗死面积,保护脑组织。(3)使用三气培养箱来模拟体内缺氧环境,缺氧(1.0%O2,无血清的DMEM培养基)24h再复氧(5%CO2,DMEM)24h的方法建立体外模拟脑缺血再灌注损伤的小胶质细胞与BBB的共培养模型。(4)小胶质细胞缺氧模型中,细胞上清液中炎症因子TNF-α表达明显增加,清开灵和米诺环素有明显的降低作用。清开灵注射液在抑制COX-2、iNOS和gp91phox基因和蛋白的表达发挥抑制炎症和氧化应激作用的同时,通过拮抗p38信号转导通路活化抑制小胶质细胞活化。(5)在条件培养液模型中,BV2小胶质细胞缺氧上清液对balb/c内皮细胞活性有明显降低作用,内皮细胞培养液中NO表达明显增加,清开灵注射液小、中、高浓度及米诺环素组可以通过抑制小胶质细胞活化提BBB高内皮细胞活性。(6)采用millicell hanging Cell Culture Inserts共培养小胶质细胞和内皮细胞,BV2细胞缺氧24小时后与内皮细胞共培养24小时,可建立体外小胶质细胞活化损伤BBB模型。 (7) 共培养模型中,小胶质细胞缺氧再复氧后活性氧表达明显增加,并通过TLR4-ROS-TJs损伤血脑屏障功能,清开灵通过调控小胶质细胞活化降低TLR4及gp91phox蛋白表达,增加内皮细胞紧密连接蛋白ZO-1起到保护BBB的作用。