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目的:探索Toll样受体4(Toll-like receptor4,TLR4)激活介导的信号通路对小鼠海马神经元树突树和兴奋性突触发育的影响,阐释先天性免疫反应对海马神经元发育的影响。 方法:建立小鼠原代海马神经元(hip)单纯培养以及星形胶质细胞-海马神经元(as-hip)共培养的模型,分别在体外培养(days in vitro)不同时间段(DIV8-10,DIV10-12和DIV13-15)的海马神经元中加入脂多糖(lipopolysaccharide,LPS,1μg/ml),通过免疫细胞化学(immunocytochemistry,ICC)和激光共聚焦成像技术检测TLR4激活对小鼠海马神经元树突树的发育和兴奋性突触生成的影响,并用western blot技术分别检测共培养系统中星形胶质细胞和神经元的TLR4激活后相关蛋白表达的变化,初步探讨参与TLR4激活影响神经元发育的可能信号通路。 结果: 1)LPS处理(DIV13-15)成功激活星形胶质细胞和海马神经元的TLR4; 2)在DIV13-15时段,LPS能显著增加共培养系统中海马神经元树突棘和兴奋性突触密度,但对单纯培养的海马神经元树突树和兴奋性突触发育没有影响; 3)LPS增加与星形胶质细胞共培养海马神经元树突树各级分支的长度和数量; 4)LPS处理引起共培养体系中海马神经元突触后密度蛋白95(postsynaptic density95,PSD95)蛋白表达增加,但不影响单纯培养海马神经元PSD95蛋白表达; 5)LPS处理后星形胶质细胞胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)表达无显著改变; 6)LPS处理后,共培养的星形胶质细胞髓样分化因子88(myeloid differentiation factor88,MyD88)表达增加;但对单纯培养和共培养神经元的MyD88表达均无影响。 结论:上述研究结果表明,LPS激活TLR4能够引起与星形胶质细胞共培养的海马神经元(DIV12,DIV15)树突树发育和兴奋性突触生成的异常,并且这一作用很可能是由星形胶质细胞的TLR4/MyD88信号通路激活介导的。