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电磁脉冲(Electromagnetic Pulse, EMP)是一种不连续的、脉冲式的电磁辐射,由于EMP在日常生活中的辐射强度越来越强,其生物学效应已经引起人们的广泛关注。我们前期研究发现,中枢神经系统是EMP的敏感器官之一, EMP辐照可以导致大鼠血脑屏障(BBB)通透性增加,致血液中白蛋白渗漏到脑实质,研究表明,白蛋白可激活体外培养的小胶质细胞。众所周知,小胶质细胞是脑内的固有免疫细胞,在维持脑内环境的稳定中发挥重要作用,但迄今为止关于EMP对小胶质细胞影响的研究尚未见报道。本课题以成年雄性SD大鼠、原代培养的大鼠脑小胶质细胞及小鼠BV-2脑小胶质细胞系为研究对象,应用免疫组化、蛋白杂交、ELISA、实时定量PCR等方法研究了EMP(200kV/m,200次脉冲)辐照对大鼠和小鼠脑小胶质细胞形态和分泌功能的影响及其相关机制。目的探讨EMP对大、小鼠脑小胶质细胞的影响及其相关机制。方法1、成年雄性SD大鼠、原代培养的大鼠脑小胶质细胞及小鼠BV-2细胞接受200kV/m,200次脉冲EMP辐照。2、采用小胶质细胞标志物CD11b免疫组化方法观察EMP辐照后不同时间小胶质细胞的形态学变化。3、应用硝酸酶还原、ELISA等方法检测EMP辐照后不同时间大鼠大脑皮层及细胞培养液中NO、TNF-α、IL-10、IL-1β等活性因子含量变化。4、应用蛋白免疫印迹法检测EMP辐照后不同时间大鼠大脑皮层和两种离体培养细胞中MAPK三条通路:p38、ERK、JNK蛋白及其磷酸化蛋白(P-p38,P-ERK,P-JNK)表达水平。5、应用p38特异性抑制剂SB203580在EMP辐照前预处理离体细胞,然后检测辐照后不同时间培养液中NO、TNF-α、IL-10、IL-1β等活性因子含量变化。结果1、EMP辐照后大鼠大脑皮层CD11b的表达量及CD11b强阳性细胞数于辐照后1h即明显增加(P<0.05),6h达最大值(P<0.05),12h开始恢复(P<0.05),24h恢复至假辐照水平。原代培养的大鼠脑小胶质细胞及小鼠BV-2细胞在EMP辐照后其变化规律与在体实验结果一致,即小胶质细胞活化比例于辐照后1h即明显增加(P<0.05),6h达最大值(P<0.05),12h开始回落(P<0.05),24h恢复至假辐照水平。2、EMP辐照后大鼠脑皮层中NO和TNF-α含量于辐照后1h明显增加(P<0.05),6h达最大值(P<0.05),12h开始下降(P<0.05),24h恢复至假辐照水平;IL-10水平于辐照后1、6h明显增加(P<0.05),12h恢复至假辐照水平;IL-1β水平无明显变化。原代培养的大鼠脑小胶质细胞NO水平于辐照后1h明显升高(P<0.05),6h达最大值(P<0.05),12h开始恢复(P<0.05),24h恢复至假辐照水平;TNF-α含量在辐照后6h点明显低于假辐照组(P<0.05);IL-1β于辐照后1、6、12h明显降低(P<0.05),24h恢复至假辐照水平;IL-10水平于辐照后1、6h明显升高(P<0.05),12h恢复至假辐照水平。BV-2细胞NO水平于辐照后1h明显升高(P<0.05),6h达最大值(P<0.05),12h开始恢复(P<0.05),24h恢复至假辐照水平;TNF-α、IL-10、IL-1β水平无明显变化。3、EMP辐照后大鼠大脑皮层及两种离体培养小胶质细胞的p38及磷酸化p38(P-p38)蛋白表达水平都明显升高(P<0.05),并分别于12h和24h恢复到假辐照水平,ERK、P-ERK、JNK、P-JNK蛋白表达水平无明显变化。4、应用SB203580预处理细胞部分阻止了EMP辐照引起的小胶质细胞分泌的NO、TNF-α、IL-10、IL-1β等活性物质含量的变化。结论1、EMP辐照既可以诱导大鼠脑小胶质细胞活化也可诱导体外培养的鼠脑小胶质细胞活化。2、EMP辐照可以影响鼠脑小胶质细胞的分泌功能。3、p38通路参与了EMP诱导的小胶质细胞的活化及分泌功能的改变。4、p38抑制剂对EMP引起的脑小胶质细胞变化具有防护作用。