前炎癥細胞因子誘導的小鼠膠質細胞激活和Bcl-2表達以及與年齡的關系
發(fā)布時間:2018-02-15 14:14
本文關鍵詞: 神經炎癥 老化 前炎癥細胞因子 干擾素-γ 腫瘤壞死因子-α 星形膠質細胞 小膠質細胞 Bcl-2 出處:《中南大學》2006年博士論文 論文類型:學位論文
【摘要】: 目的:1.探討小鼠腦實質,尤其是神經膠質細胞對于兩種前炎癥細胞因子丙種干擾素和腫瘤壞死因子(IFN-γ和TNF-α)的混合物誘導的急性神經炎癥反應以及這種反應是否隨著年齡的改變而變化;2.探討前炎癥細胞因子對神經元存活的影響;3.探討神經元和神經膠質細胞在對抗炎癥反應時二者的相互關系。 方法:將不同年齡的動物C57BL/6J小鼠,分成三個組:2.3-3.5個月作為青年組,10-11個月作為中年組,19-22個月作為老年組。依賴立體定位技術,于小鼠右側側腦室內注射兩種前炎癥細胞因子的混合物(IFN-γ2μl+TNF-α2μl,生物活性均為500單位/每微升)4μl。PBS作為實驗對照組。動物分別存活1、2和4天。使用GFAP免疫組織化學法檢測小鼠腦實質星形膠質細胞GFAP的表達變化;用F4/80和CD11b兩種小膠質細胞表面抗原的免疫組織化學法檢測小膠質細胞F4/80和CD11b的表達變化;用抗凋亡蛋白Bcl-2的免疫組織化學法檢測神經膠質細胞和神經元的Bcl-2的表達變化,并采用Western blot技術對其進行定量分析。Fluoro Jade B染色和Tunel染色,檢測在前炎癥細胞因子的作用下,神經元是否有凋亡或者壞死;免疫熒光雙重標記技術,觀察神經膠質細胞與Bcl-2陽性神經元之間的相互關系。 結果:GFAP陽性的星形膠質細胞分布在梨狀皮質和內嗅皮質、隔、整個海馬結構、紋狀體、杏仁核、皮質下白質及主要的纖維束。PBS注射的對照組動物,腦室周圍的腦實質內GFAP陽性的星形膠質細胞展示出靜息的形態(tài)特征:胞體小,分支細長,染色淡。細胞因子處理2天后,三個年齡組動物腦實質內GFAP陽性的星形膠質細胞明顯被激活,表現(xiàn)出肥大的形態(tài)特征:細胞胞體相對增大,突起肥大,尤其在海馬內明顯。持續(xù)到注射后4天。與青年和中年組比較,老齡動物腦星形膠質細胞的這種變化尤為明顯。定量分析表明,細胞因子處理2天后,老年組與中、青年組相比,海馬CA1區(qū)、紋狀體內GFAP陽性的星形膠質細胞數(shù)目和光密度比較,差異有顯著性(P<0.001)。 PBS注射24小時后,三個年齡組小鼠腦室周圍的腦實質內F4/80陽性的小膠質細胞展示出靜息的形態(tài)特征:胞體較小,,突起細長。細胞因子處理24小時后,與對照組比較,腦室周圍的腦實質內有大量的F4/80陽性的小膠質細胞被激活,展示出肥大的(胞體增大,突起短粗)、阿米巴樣或者桿形細胞等不同激活狀態(tài)下的形態(tài)特征。激活的小膠質細胞主要分布于腦室周圍的腦實質結構:海馬、隔、紋狀體、大腦皮質、腦室周圍的丘腦結構和前丘腦,同時深入腦實質的深面。與青年和中年組動物比較,F(xiàn)4/80陽性小膠質細胞的激活在老齡動物腦中增強;老齡動物腦實質內有較多的阿米巴樣小膠質細胞,CD11b的免疫組化結果與F4/80的相似。 定量分析表明,細胞因子處理24小時后,在每個年齡組內,對于腦實質內小膠質細胞數(shù)目和密度進行Post-hoc檢測,差異有顯著性(P<0.0001);與青年和中年組動物比較,老齡動物腦實質內F4/80、CD11b陽性的小膠質細胞數(shù)目增加最為明顯,染色密度最高,差異有顯著性(P<0.001)。 FJB染色未發(fā)現(xiàn)FJB染色陽性的神經元;TUNEL染色未發(fā)現(xiàn)TUNEL染色陽性的神經元。Bcl-2陽性神經元在實驗組和實驗對照組均有所見,它們主要分布在第一、二運動皮質第ⅴ層和軀體感覺皮質、隔、斜角帶核、海馬和中腦紅核等結構。Bcl-2免疫反應產物位于胞質及突起內,呈棕色,胞核不顯色。Bcl-2陽性神經元在PBS注射后2天,與青年、中年組動物比較,老齡動物腦皮質、海馬內Bcl-2表達明顯上調(P<0.01)。細胞因子注射2天后,與對照組比較,各年齡組動物皮質、海馬內Bcl-2表達均有上調,表現(xiàn)為胞質及突起內Bcl-2免疫反應產物著色加深。這一變化可持續(xù)到注射后4天。與青年、中年組動物比較,老齡動物腦皮質內Bcl-2陽性細胞數(shù)目和光密度增加最為明顯,定量分析結果表明其差異均有顯著性(P<0.01)。海馬內Bcl-2的表達半定量結果與皮質的相似。此外,在皮質、海馬和胼胝體內可見激活的星形膠質細胞表達抗凋亡蛋白Bcl-2;GFAP和Bcl-2免疫熒光雙標記顯示:Bcl-2免疫熒光陽性神經元周圍被GFAP陽性星形膠質細胞的突起包繞或接觸。 實驗對照組和細胞因子處理組動物皮質、海馬內均有Bcl-2表達。Bcl-2為一分子量約為25-26KDa的單一蛋白帶。定量的分析表明,PBS注射4天后,老年組與青年組和中年組比較,皮質和海馬內Bcl-2蛋白質的表達均明顯增加,差異有顯著性(P<0.01);細胞因子注射4天后,中年組與青年組、老年組與青年組及老年組與中年組比較,皮質和海馬內Bcl-2蛋白質的表達均明顯增加,差異有顯著性(P<0.01)。 結論:大腦腦室內注射聯(lián)合細胞因子IFN-γ和TNF-α的混合物4μl,能夠誘導腦實質急性神經炎癥的發(fā)生。細胞因子注射后24小時,小膠質細胞明顯被激活,F(xiàn)4/80和CD11b的表達上調;2天后,星形膠質細胞明顯被激活,GFAP的表達上調;小膠質細胞的活化早于星形膠質細胞;神經膠質細胞的激活在老齡動物腦中最為明顯。表明激活的神經膠質細胞可能參與腦內的免疫調節(jié),老齡動物腦的神經膠質細胞對于炎癥刺激的易感性增強。 此劑量的聯(lián)合細胞因子誘導的小鼠急性神經炎癥反應,腦內沒有發(fā)現(xiàn)已經死亡和正在經歷死亡的神經元。細胞因子誘導的小鼠腦實質急性神經炎癥反應,三個年齡組動物皮質、海馬內抗凋亡蛋白Bcl-2表達均有上調,提示神經元內上調的Bcl-2可能參與腦內的免疫調節(jié)和保護性反應;Bcl-2的表達在老齡動物腦中強于中、青年組,提示老齡動物腦的神經元對于炎癥刺激的易感性增強。激活的星形膠質細胞表達Bcl-2,可能參與其自身保護,Bcl-2陽性神經元周圍被星形膠質細胞的突起包繞或接觸,提示神經元和星形膠質細胞在參與腦內的免疫調節(jié)和保護性反應中關系密切。
[Abstract]:......
【學位授予單位】:中南大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2006
【分類號】:R363
【引證文獻】
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1 賀民;曲古抑素A(TSA)預處理對大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷的腦保護作用及機制研究[D];中南大學;2011年
本文編號:1513455
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