论文部分内容阅读
目的 脓毒症相关性脑病（sepsis associated encephalopathy,SAE）是由于外周感染引起的一种急性弥漫性的脑功能紊乱,具体的发生机制尚不清楚。β2肾上腺素受体（β2-adrenoceptor,β2-AR）是一种G蛋白偶联受体,对免疫反应和突触可塑性具有调节作用,其功能的紊乱会引起多种神经退行性疾病的发生。但有关β2-AR在SAE中的作用却鲜有报道,因此,我们假设β2-AR的紊乱同样参与了脓毒症所引起的认知损害。本研究中,运用盲肠结扎穿孔（cecal ligation and puncture,CLP）建立SAE模型,以β2-AR为切入点,运用动物行为学和分子生物学研究SAE发生的可能的病理生理机制,为SAE的防治提供新思路。方法 雄性C57BL/6小鼠220只,3～4月龄,体重22～26 g,通过CLP建立SAE动物模型。第一批小鼠分别于建模后的6h、12h、24 h、7d、以及16 d处死,取海马组织检测炎症反应和突触可塑性相关蛋白的改变。第二批小鼠在SAE建模后立即腹腔注射不同浓度克伦特罗进行干预,分为以下五组:sham组、CLP组、CLP+0.02mg/kg 组、CLP+0.1mg/kg 组、CLP+0.5mg/kg 组。sham 组、CLP组小鼠注射相应的等容量的生理盐水。各组小鼠于术后13d、14d、15d行旷场（Open field test,OF）、条件恐惧实验（Fear conditioning test,FC）检测小鼠的行为学改变,检测不同剂量的克伦特罗对SAE的影响。各组小鼠于术后16 d处死。第三批小鼠随机分为sham组、sham+克伦特罗组、CLP组、CLP+克伦特罗组,以探究即刻激活β2-AR对SAE的干预作用。sham+克伦特罗组、CLP+克伦特罗组小鼠在术后立即腹腔注射克伦特罗0.5 mg/kg,一直持续到术后16d。sham组、CLP组小鼠注射相应的等容量的生理盐水,其中每组各取3只小鼠于术后24h处死,检测脓毒症急性期的相关生化指标的改变,剩余部分的小鼠饲养至术后16 d,并于术后13d、14d、15d行OF、FC检测小鼠的行为学改变,行为学后第二天处死,检测脓毒症恢复期相关生化指标的改变。第四批小鼠随机分为sham组、sham+克伦特罗组、CLP组、CLP+克伦特罗组。sham+克伦特罗组、CLP+克伦特罗组小鼠在术后第8天腹腔注射克伦特罗0.5 mg/kg（给药方法同前）,sham组、CLP组小鼠注射相应的等容量的生理盐水。于术后13d、14d、15d行OF、FC检测小鼠的行为学改变,行为学后第二天处死,检测脓毒症恢复期相关生化指标的改变。结果 第一批实验中,与sham组比较,在建模后第12hβ2-AR的表达开始逐渐降低并一直持续到术后第16d。同时,小胶质细胞的标记物CD11b和炎症因子IL-1β、TNF-α以及IL-6的水平表现出不同程度的升高,而突触可塑性相关蛋白pCREB、BDNF、PSD95、GluN2b表达呈现不同程度的降低;在第二批实验中,各组小鼠在OF中的总的运动距离和在中心区域的时间无明显统计学差异,在FC测试阶段,与CLP组比较,CLP+0.5mg/kg组小鼠的僵直反应时间明显增加。在第三批实验中,各组小鼠在OF中的总的运动距离和在中心区域的时间无明显统计学差异,在FC测试阶段,与CLP组比较,术后即刻给予克伦特罗明显增加了 CLP小鼠的僵直反应时间,显著减少了术后24h M1型小胶质细胞标记物CD68、CD16的表达,以及炎症因子IL-1β、TNF-α的产生,增加了 M2型小胶质细胞标记物cd206、arginase1的表达,对于术后16d的上述指标各组小鼠之间无明显统计学差异;同时,与CLP组比较,术后即刻给予克伦特罗明显增加了术后24h和16d pCREB、BDNF、PSD95、GluN2b的表达水平。在第四批实验中,与CLP组比较,在FC测试阶段,延迟给予克伦特罗同样明显增加了 CLP组小鼠的僵直反应时间,并显著减少了术后16d的pCREB、BDNF、PSD95、GluN2b的表达水平。结论 1、在SAE模型中,海马β2-AR的表达明显减少;2、早期给予克伦特罗激活β2-AR可以通过促进小胶质细胞由M1型向M2型改变,减少炎症因子产生,上调CREB/BDNF信号通路传递,增加突触可塑性相关蛋白的表达来改善SAE的认知损害。3、即使在SAE的恢复期激活β2-AR,同样可以通过增加突触可塑性相关蛋白的水平,促进SAE的认知功能的恢复。本研究表明β2-AR与SAE的认知损害密切相关。