大麻二酚通过PPAR-γ受体减弱甲基苯丙胺激活BV2细胞NLRP3炎性小体的作用研究

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[目 的]甲基苯丙胺(Methamphetamine,METH)是除大麻外世界第二大广泛滥用的毒品,因其对中枢神经系统的损伤,严重危害人类健康和社会公共安全。在METH对中枢神经系统损害的机制中,神经炎症的作用日益受到广泛关注。研究表明,Nod样受体蛋白3(Nod-like receptor protein,NLRP3)炎性小体在METH介导的神经毒性中扮演重要角色,但其机制仍不清楚。大麻二酚(Cannabidiol,CBD)是大麻植物中主要存在的非精神活性类化合物之一,在人体和动物实验中有高耐受和广泛的抗炎、神经保护等药理作用。此外,过氧化物酶体增殖物激活受体(Peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR)-γ在神经退行性疾病中发挥抗炎作用,也可能是CBD潜在的靶点之一。综上所述,我们推测CBD可能通过PPAR-γ受体减弱METH激活BV2细胞NLRP3炎性小体的作用。因此,本研究拟选用小胶质细胞(BV2细胞)作为实验对象,选择CBD作为干预药物,观察CBD在METH激活BV2细胞NLRP3炎性小体中的作用及干预机制,旨在为揭示METH的神经毒性机制,为METH滥用的戒治提供理论依据。[方法]本研究应用免疫荧光、Western blot、IL-1β、IL-18和CCK-8检测试剂盒等方法和技术,通过体外实验,选用小胶质细胞(BV2细胞)作为实验对象。(1)建立BV2细胞METH染毒模型,我们用不同浓度的METH(0.025、0.05、0.1、0.2、0.4和0.8mM)处理BV2细胞12h,并选择最佳METH浓度分别处理BV2细胞0、0.5、1、3、6、12和24h,采用蛋白质免疫印迹(Western blot,WB)检测各组BV2细胞NLRP3,Caspase-1和ASC蛋白表达,确定METH激活NLRP3炎性小体的最佳浓度和时间点。(2)确定CBD对METH激活BV2细胞NLRP3炎性小体的作用的影响,提前1h用不同浓度的CBD(1uM、10uM)进行干预,通过 WB 检测各组 BV2 细胞 NLRP3、Caspase-1、ASC、GSDMD、GSDMD-N、促炎因子IL-1β和IL-18蛋白表达。(3)探讨CBD通过PPAR-γ调控METH激活BV2细胞NLRP3炎性小体的作用,我们用不同浓度的METH处理BV2细胞不同时间后,通过WB检测各组PPAR-γ蛋白的表达,提前加入PPAR-γ的拮抗剂(GW9662)和CBD进行干预,通过WB检测各组BV2细胞炎性小体、IL-1β和IL-18蛋白表达,ELISA检测各组BV2细胞上清液中IL-1 β和IL-18蛋白的含量,免疫荧光技术检测各组BV2细胞PPAR-γ蛋白的表达情况,最后通过CCK-8法检测各组细胞的活性。[结 果]1.METH激活BV2细胞NLRP3炎性小体METH梯度浓度处理BV2细胞12h后,NLRP3、ASC和Caspase-1蛋白表达水平随METH浓度增加而升高;用0.1 mMMETH处理BV2细胞不同时间后,随着METH给药时间的延长,NLRP3、ASC和Caspase-1蛋白表达逐渐升高。上述结果表明,METH激活BV2细胞NLRP3炎性小体。2.CBD抑制METH激活BV2细胞NLRP3炎性小体与对照组相比,METH 组 NLRP3、Caspase-1、ASC、GSDMD、GSDMD-N、IL-1β和IL-18蛋白表达明显升高。提前使用CBD干预后,上述各蛋白表达明显降低。上述结果表明,CBD可抑制METH激活BV2细胞NLRP3炎性小体。3.METH通过PPAR-γ激活BV2细胞NLRP3炎性小体METH梯度浓度处理BV2细胞12h后,PPAR-γ蛋白表达水平随给药浓度增加而逐渐降低;0.1 mM METH处理BV2细胞不同时间后,随着给药时间的延长,PPAR-γ蛋白表达水平逐渐降低。METH对BV2细胞PPAR-γ蛋白表达的影响呈浓度和时间依赖性。提前使用PPAR-γ特异性拮抗剂GW9662进行干预,可增加METH诱导 BV2 细胞 NLRP3、Caspase-1、ASC、GSDMD、GSDMD-N、IL-1β 和 IL-18蛋白的表达水平。上述结果表明,METH通过PPAR-γ激活BV2细胞NLRP3炎性小体。4.CBD作用于PPAR-γ参与调控METH激活BV2细胞NLRP3炎性小体过程使用0.1uM、1uM和10uM CBD处理BV2细胞后,PPAR-γ蛋白表达水平呈浓度依赖性升高,说明CBD可以增加PPAR-γ蛋白的表达。提前使用CBD进行干预,CBD1OuM+METH 组与 CBD10uM+METH+GW9662 组比较,CBD1OuM+METH+GW9662 组中升高了 NLRP3、Caspase-1、ASC、GSDMD、GSDMD-N、IL-1β和IL-18蛋白表达水平,升高了 BV2细胞上清液中IL-1β和IL-18浓度,减弱了 PPAR-γ免疫荧光强度,降低了 BV2细胞的存活率。上述结果表明,CBD可通过PPAR-γ减弱METH激活BV2细胞NLRP3炎性小体的作用。[结 论]1.METH可以激活BV2细胞NLRP3炎性小体。2.CBD可以通过PPAR-γ减弱METH激活BV2细胞NLRP3炎性小体的作用。
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