肝脏X受体(Liver X receptor,LXR),包括LXRα和LXRβ两种亚型,属于核受体超家族中的一类转录因子。LXR内源性配体包括22 (R)-羟化胆固醇、20(S)-羟化胆固醇、24(S)-羟化胆固醇、27-羟化胆固醇和24(S), 25-环氧胆固醇。人工合成的LXR激动剂包括GW3965和TO901317,能够非选择性激活LXRα和LXRβ两种亚型。LXR与维甲酸X受体(Retinoid X receptor ,RXR)形成异二聚体,能够被LXR激动剂或RXR激动剂9顺式维甲酸(9cRA)激活后,启动转录活性。比较LXRα与LXRβ在组织内的表达模式发现,LXRα主要在肝脏及与脂类代谢有关的器官高表达,而LXRβ在各组织广泛表达,在发育与成年脑中均可检测到LXRβ的表达。最新研究显示在胚胎期,LXR还可促进中脑多巴胺能神经元的发育, LXRα-/-β-/-小鼠胎脑中多巴胺能神经元数目明显减少;成年LXRβ-/-小鼠及老化LXRα-/-β-/-小鼠观察到中脑黑质致密部(SNC)多巴胺能神经元退变,提示内源性LXR对于多巴胺能神经元的功能维持有重要的作用。帕金森氏病(Parkinson’s disease, PD)是一种以中脑SNC多巴胺能神经元变性坏死为主要病理特点的神经系统退行性疾病。对PD患者和动物模型的观察发现,除了大量的多巴胺能神经元丢失外,中脑黑质往往伴有小胶质细胞(microglia)与星形胶质细胞(astrocyte)的激活和增生,且激活的小胶质细胞多聚集于变性的多巴胺能神经元周围,同时伴有血清和脑脊液中前炎症因子的显著升高,提示小胶质细胞活化及星形胶质细胞过度激活导致的脑内炎症反应是中脑多巴胺能神经元发生退变的重要因素。分析LXRα和LXRβ两种亚型在两种胶质细胞中的表达模式发现,在小胶质细胞两种受体亚型均有表达,而在星形胶质细胞以LXRβ表达为主。在体实验研究发现LXR可抑制小胶质细胞激活,减少炎症因子的释放。离体实验也证实LXR可以通过抑制脂多糖(LPS)引起的小胶质细胞和星形胶质细胞激活产生的前炎因子如IL-1β和IL-6,从而发挥抗炎作用。目前对于LXR调节抑制炎症反应保护中脑黑质多巴胺能神经元的机制尚不清楚。本实验拟采用RT-PCR检测LXR两型受体在中脑黑质的表达与分布,研究内源性LXR对中脑黑质多巴胺能神经元及胶质细胞的调节功能提供形态学基础。比较野生型(WT)与LXR敲除小鼠(LXRα-/-、LXRβ-/-、LXRα-/-β-/-)中星形胶质细胞和小胶质的形态与数量的改变及多巴胺能神经元胞体和纤维的改变;分析内源性LXR通过调节胶质细胞活化影响多巴胺能神经元的途径。采用LPS腹腔注射4月龄雌性WT小鼠,通过外周感染制备中脑感染模型,并用LXR激动剂TO901317进行预处理观察其对外来炎症刺激引起中脑炎症的保护作用及其可能机制。主要结果如下:1.WT小鼠中脑黑质中LXRα和LXRβ均有表达,其中LXRβ表达量更高,提示中脑黑质是以LXRβ亚型表达为主的脑区。2.与同龄WT小鼠相比,4月龄雌性LXRα-/-小鼠中脑黑质无明显胶质细胞增生和形态改变,而LXRβ-/-和LXRα-/-β-/-小鼠黑质小胶质细胞和星形胶质细胞过度激活,以LXRα-/-β-/-表现更为显著,提示内源性LXR通过抑制中脑炎症反应而保护中脑多巴胺能神经元,且这一效应以LXRβ为主,LXRα则加强LXRβ的这一作用。3.与4月龄雌性WT小鼠相比,LXRα-/-小鼠中脑黑质多巴胺能神经元数量无明显改变,神经元纤维无明显改变,而LXRβ基因敲除引起中脑黑质多巴胺能神经元数量显著减少,神经元纤维断裂,数量减少,以LXRα-/-β-/-小鼠表现更为显著。纹状体TH阳性神经元纤维的表达,四组小鼠之间无明显改变。提示内源性LXRβ受体对中脑黑质多巴胺能神经元有重要保护作用,而LXRα则加强LXRβ的这一作用。4.外周注射LPS能引起中脑小胶质细胞激活和中脑IL-1β、IL-6和TNF-αmRNA表达显著升高,LXR激动剂TO901317预处理可以有效降低小胶质细胞的激活和前炎因子IL-1β、IL-6和TNF-αmRNA的表达。进一步提示内源性LXR可能通过减少小胶质细胞的激活而抑制炎症反应。综上所述,LXR可能通过调节中脑黑质小胶质细胞和星形胶质细胞的功能和炎症反应,参与多巴胺能神经元的保护作用。