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第一部分脑铁代谢对中枢炎症诱发小且认知功能障碍的改善及机制目的探讨中枢铁代谢在中枢炎症性认知损伤中的作用及机制。方法将100只C57小鼠随机分为4组,分别为Sham组、LPS模型组、DFO单独给药组和LPS+DFO治疗组。0.5μgDFO于2μg LPS用药前3日给药,对照组给予等量人工脑脊液,给药方式均为侧脑室注射,并进行Morris水迷宫(MWM)实验与新物体识别(NOR)实验检测小鼠认知功能。LPS给药6h、24h后将小鼠行心脏灌流并取脑,通过检测海马组织铁含量及代谢相关蛋白表达等指标以确认DFO在LPS引起的小鼠海马损伤后铁代谢的调节作用;检测海马组织中小胶质细胞状态、IL-1β和TNF-α水平评估炎症状态;超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和丙.二醛(malondialdehyde,MDA)活性检测活性氧系统激活水平;及细胞凋亡蛋白Bax与抗凋亡蛋白Bcl-2表达检测凋亡水平。结果DFO明显逆转LPS引起的海马组织铁沉积(均值:Sham组=14.98,DFO单独给药组=9.16,LPS模型组=34.17,LPS+DFO治疗组=22.06;Two-way ANOVA 检验 FLPS=19.588,PLPS^0.0065,FDFO=28.61,PDFO=0.0007)及铁代谢相关蛋白的表达水平变化(铁蛋白Fn:PLS=0.0039,PDFO=0.0004;膜铁转运蛋白 FPN:PLPS=0.0009,PDFO=0.0008),DFO 预给药明显改善了 LPS引起的小鼠认知样行为的下降,包括在Morris水迷宫实验中穿台次数的减少(PLPS=0.0086,PDFO=0.0074)、平台周边距离的下降(PLPS=0.026,PDFO=0.031)、工作记忆登台潜伏期的延长(PLPS=0.0079,PDFO=0.025),与新物体识别实验中分辨指数的下降(PLPS=0.0024,PDFO=0.0214),减轻了 LPS诱发的海马组织小胶质细胞激活(_PLPS=0.0004,PDFO=0.0076)与炎症因子 IL-1β(PLPS=0.0005,PDFO=0.0388)和TNF-α(PLPS=0.0006,PDFO=0.0411)的上升,同时减弱了 MDA 的升高(PLpS=0.0008,PDF=0.0318)与SOD 水平的减低(PLPS=0.0007,PDFO=0.0451),同时改善了 Bcl-2蛋白的表达减少及Bax/Bcl-2比值变化(PLPS=0.0092,PDFO=0.0418)。小结中枢铁代谢参与中枢炎症性认知损伤的病理过程,其机制可能通过影响中枢炎症反应、氧化应激以及凋亡过程实现。第二部分活性氧系统(ROS)在脑铁代谢调节小鼠炎症诱发的认知障碍过程中的作用目的探讨ROS系统在脑铁代谢调节小鼠炎症诱发的认知障碍中的作用及机制。方法将100只C57小鼠随机分为4组,分别为Sham组、LPS模型组、Vit C单独给药组和LPS+Vit C治疗组。10μg VitC于2μgLPS脑室注射30min给药,对照组给予等量人工脑脊液,给药方式均为侧脑室注射,并进行Morris水迷宫(MWM)实验与新物体识别(NOR)实验检测小鼠认知功能。LPS给药6h、24h后将小鼠行心脏灌流并取脑,通过检测超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)活性评估活性氧系统激活水平;检测海马组织铁代谢蛋白表达状态的改变等指标以评估Vit C对LPS引起的小鼠海马铁沉积的作用;检测海马组织中小胶质细胞状态、IL-1p和TNF-α水平评估炎症状态;p-p38/p38MAPK蛋白表达测量p38MAPK激活状态;及细胞凋亡蛋白Bax与抗凋亡蛋白Bcl-2表达检测凋亡水平。结果Vit C减弱了 LPS引起的小鼠海马内MDA的升高(均值:Sham组=0.2251,Vit C单独给药组=0.2209,LPS 模型组=0.5597,LPS+Vit C 治疗组=0.2706;Two-way ANOVA 检验 L^s=32.210,PLPS=0.0008,FVit =21.017,PVit =0.0006)与 SOD 水平的减低(均值:Sham 组=99.04,Vit C 单独给药组=94.08,LPS 模型组=61.52,LPS+Vit C 治疗组=78.21;Two-way ANOVA检验FLPS=13.53,PLPS=0.0015,FLPs=13.53,PVit C=0.0049),但是对海马组织铁沉(PLPs=0.0087,PVit C=0.921)积及铁代谢相关蛋白的表达水平变化并未产生影响(铁蛋白Fn:PLPS=0.0074,PVit C=0.6715;铁调素HEPC:PLPS=0.0062,PVit C=0.7194)。VitC预给药明显改善了 LPS引起的小鼠认知样行为的下降,包括在Morris水迷宫实验中穿台次数的减少(PLPS=0.001,PVitC=0.0306)、平台周边距离的下降(PLPS=0.0421,PVit C=0.0311)、工作记忆登台潜伏期的延长(PLPS=0.0252,P PVit C = 0.0297),与新物体识别实验中分辨指数的下降(PLPS=0.0092,PVitC =0.0403),减轻了 LPS诱发的海马组织小胶质细胞激活(PLPS= 0.0011,P,C = 0.0093)与炎症因子 IL-lβ(PLPS=0.0011,PVit C = 0.0098)和 TNF-α 的上升(PLPS = 0.0023,PVit C =0.0435),改善了 p-p38/p38MAPK 的激活(PLPS=0.0059,PVit C=0.0064),同时改善了Bcl-2蛋白的表达减少及Bax/Bcl-2比值变化(PLPS=0.0081,PVitC=0.0476)。小结Vit C通过预防LPS引起的活性氧系统的激活,包括MDA的升高与SOD水平的减低,减弱了 ROS-p38MAPK通路激活状态,改善海马神经组织炎症反应、凋亡等病理进程,最终对LPS诱发的小鼠认知功能障碍起到改善作用,但对LPS诱发的脑铁代谢失调并无作用,说明ROS系统可能是脑铁代谢调节小鼠炎症诱发的认知障碍的下游环节。第三部分ROS-p38MAPK通路在脑铁代谢调节小鼠炎症诱发的认知障碍的作用目的探讨ROS-p38MAPK通路在脑铁代谢调节小鼠炎症诱发的认知障碍中的作用。方法将100只C57小鼠随机分为4组,分别为Sham组、LPS模型组、SB203580单独给药组和LPS+SB203580治疗组。10μg SB203580于2μg LPS脑室注射30min给药,对照组给予等量人工脑脊液,给药方式均为侧脑室注射,并进行Morris水迷宫(MWM)实验与新物体识别(NOR)实验检测小鼠认知功能。LPS给药6h、24h后将小鼠行心脏灌流并取脑,通过检测海马组织中小胶质细胞状态、IL-lβ和TNF-α水平评估炎症状态;细胞凋亡蛋白Bax与抗凋亡蛋白Bcl-2表达检测凋亡水平;超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)活性检测活性氧系统激活水平p-p38/p38 MAPK蛋白表达测量p38MAPK激活状态;及海马组织铁代谢蛋白表达状态的改变等指标以评估SB203580在LPS引起的小鼠海马损伤中的神经保护作用及ROS-p38MAPK通路的变化。结果SB203580逆转了 p-p38/p38MAPK的激活(PLPS=0.0086,PSB203580=0.0002),同时减弱了 MDA的升高(PLPS=0.0008,PSB203580=0.036)与 SOD 水平的减低(PLPs=0.0015,PSB203580=0.0415),而对 L.PS 引起的海马组织铁沉积(PLPS=0.0001,PSB203580=0.47)及铁代谢相关蛋白的表达水平变化并未产生影响(铁蛋白 Fn:PLPS=0.0015,PSB203580=0.71:铁调素 HEPC:PLPS=0.0030,PSB203800=0.4080)。SB203580预给药改善了 LPS引起的小鼠认知样行为的下降,包括在Morris水迷宫实验中穿台次数的减少(P/PS=0.0084,PSB203580=0.0304)、平台周边距离的下降(PLPS=0.0008,PSB203580=0.0413)、工作记忆登台潜伏期的延长(PLPS=0.0073,PSB203580=0.0114),与新物体识别实验中分辨指数的下降(PLPS=0.0002,PsB203880 =0.0497)。减轻了 LPS诱发的海马组织小胶质细胞激活(PLPS=.0001,PSB203580=0.0003)与炎症因子IL-1β(PLPS=0.0019,PSB203580=0.0001)和TNF-α的上升(PLPS=0.0061,PSB203580=0.0002),并预防性改善了 Bcl-2蛋白的表达减少及Bax/Bcl-2 比值变化(PLPS=0.0346,PSB203580=0.0259)。小结 SB203580 通过预防 LPS引起的p38MAPK蛋白的激活,改善海马神经组织炎症反应减弱了 ROS-p38MAPK通路激活状态,包括MDA的升高与SOD水平的减低,改善海马区细胞凋亡等病理进程,最终对LPS诱发的小鼠认知功能障碍起到改善作用,但对LPS诱发的脑铁代谢失调并无作用,说明p38MAPK可能是脑铁代谢调节小鼠炎症诱发的认知障碍的下游环节,且Vit C对p38MAPK系统产生作用,同样SB203580对ROS系统也产生抑制作用,说明在炎症引发小鼠认知障碍过程中ROS-p38MAPK系统可相互作用,而非传统认为的上下游关系。结论:ROS-p38MAPK信号通路可能是脑铁代谢调节神经炎症引发认知功能障碍的潜在机制,其中铁离子介导的ROS系统激活与p38MAPK信号通路在海马区神经炎症过程中存在相互的正向激活作用。ROS-p38MAPK信号通路可能通过调节小胶质细胞激活、炎症因子的释放、活性氧系统的激活及细胞凋亡的发生对神经炎症诱发认知功能障碍发挥作用的。