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背景:吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)是肝脏外唯一负责色氨酸代谢的限速酶,它可以降解必需氨基酸色氨酸并且生成一系列代谢产物。IDO活性的异常引起神经免疫调节异常,参与神经精神类疾病的发生。色氨酸代谢除了对免疫系统发挥作用,还能影响中枢神经系统(CNS)。IDO能够改变血清素的前体色氨酸进入犬尿氨酸代谢,导致一系列有毒代谢产物的生成。促炎性细胞因子可以激活IDO,进而激活色氨酸—犬尿氨酸途径,在CNS中,95%的色氨酸都是通过犬尿氨酸途径进行代谢。肿瘤坏死因子-α(TNF-α),干扰素-gamma(IFN-γ)和白介素-1β(IL-1β)等促炎性细胞因子以协同作用方式增强IDO活性和色氨酸代谢。而抗炎细胞因子白介素-4(IL-4)和白介素-10(IL-10)抑制T细胞、树突细胞和巨噬细胞中IDO介导的色氨酸分解代谢。但在CNS中,抗炎细胞因子对IDO的影响是不一致的。在神经内分泌细胞中,IL-10通过调节IDO表达可能提供保护作用,而抗炎细胞因子IL-4和白介素-13(IL-13)极大地增强了小胶质细胞中IDO的表达。目的:IL-10作为典型的抗炎细胞因子,不仅抑制炎症反应,也有神经保护功能,但是深层的机制并不清楚,是否IL-10通过调节色氨酸—犬尿氨酸途径而发挥功能以及星形胶质细胞中IL-10对IDO的作用仍待进一步研究。为了解决这个问题,本研究旨在探究在CNS中,是否IL-10在IDO-色氨酸代谢途径中作为一个潜在的调节介质发挥作用。方法:(1)取出生3天内的C57乳鼠大脑皮层,通过组织消化法所得星形胶质细胞,进行形态学观察、纯度鉴定。(2)采用星形胶质细胞培养方法,根据不同的处理,将原代培养的细胞分为四组:即a)空白对照组,b)IFN-γ处理组,c)IFN-γ+IL-10处理组,d)IL-10处理组。用免疫荧光染色(IF)、实时定量PCR(RT-PCR)、免疫蛋白印记(Western blot)方法来定量检测IDO的表达量变化。(3)利用免疫蛋白印记的方法检测信号转导与转录激活因子-3(STAT-3)磷酸化及下游细胞因子信号抑制因子(SOCS3)表达与IDO表达的相互作用,及其信号通路机制。并应用STAT-3抑制剂WP1066,探究IL-10发挥作用的分子机制,以便研究课题进一步深入。结果:实验结果表明,(1)通过机械振摇法得到的原代培养的星形胶质细胞纯度、存活率均达到95%以上,明显看出细胞分支明显,胞体伸展。(2)免疫荧光染、RT-PCR、western blot方法均显示,IFN-γ+IL-10处理组中IDO表达量显著低于IFN-γ处理组(P<0.05)。(3)免疫荧光及Western blot结果显示,IL-10显著增强STAT-3磷酸化与SOCS3的表达(P<0.05),明显抑制酪氨酸蛋白激酶1(JAK1)表达(P<0.05)。应用STAT-3抑制剂WP1066后,显著降低IL-10对IDO表达的抑制作用,揭示了IL-10抑制IDO表达的分子机制。结论:(1)在原代星形胶质细胞中,IL-10明显减少IFN-γ诱导的IDO增多。(2)IL-10通过抑制JAK/STAT-1活性发挥这种作用。(3)STAT-3,SOCS3,JAK的活性表达是IL-10抑制IDO表达的内部信号通路。(4)在CNS疾病中,IDO表达并具有重要作用,探究IL-10对促炎性细胞因子IFN-γ引发的IDO表达的影响,可为在CNS中IL-10的神经保护作用提供理论依据与支撑,并为临床CNS疾病创立新的治疗靶点。