慢性冷暴露上调GABA诱导小鼠海马体内小胶质细胞活化机制

作     者：郎立敏 

作者单位：黑龙江八一农垦大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨焕民

授予年度：2020年

学科分类：090601[农学-基础兽医学] 09[农学] 0906[农学-兽医学] 

主      题：冷应激 海马体 小胶质细胞 NLRP3 NF-κB 

摘      要：冷应激是我国北方地区最常见的应激反应之一,慢性冷应激不仅会破坏机体的内环境稳态,影响动物的免疫功能,还会对神经内分泌系统造成损伤,实验室的前期研究发现,慢性冷应激导致小鼠海马体中神经递质γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)代谢紊乱,海马体内成熟神经元的数量也发生了显著下降,并伴随着小胶质细胞的活化,提示神经炎症的产生,然而,其发生机制仍有待进一步探究。那么,冷暴露状态下,小胶质细胞活化的机制究竟是怎样的呢?这种神经炎症的产生是否又与神经递质的代谢紊乱有关呢?因此,揭示小鼠海马体对慢性冷暴露的响应,并初步阐明冷暴露诱导小鼠海马体内小胶质细胞活化的相关机制,对于明确冷应激的致病机理并提出应激损伤的保护措施具有重要意义。为探究慢性冷暴露对小鼠内环境稳态和海马体的影响,将5周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为冷暴露组(Cold exposure,CE)和常温对照组(Room temperature,RT),冷暴露组小鼠每天置于4°C人工智能气候室冷暴露3 h,连续冷暴露7天,通过血气分析结合ELISA检测机体的酸碱平衡状态、神经递质以及应激激素的释放。结果发现冷暴露后小鼠动脉PCO(P0.5),小胶质细胞活化的两个标志物,离子钙接头蛋白-1(Ionized calcium binding adaptor molecule-1,IBA-1)和CD11b阳性细胞以及促炎细胞因子(P0.01)的表达明显增多,说明小胶质细胞被活化。再通过免疫荧光、western blot检测炎症相关信号通路,并通过双萤光素酶报告基因试验检测关键蛋白启动子的活性。结果发现,GABA(P0.001)、GABA(P0.001)以及NLRP3(P0.001)、Cleaved-caspase-1(P0.0001)的表达显著增加,说明NLRP3炎症体信号通路被激活。SIRT1的表达显著降低(P0.01),p65的乙酰化水平显著升高(P0.001),细胞核中p65(P0.001)、组蛋白H3的乙酰化修饰水平(P0.0001)显著升高,p65启动子活性显著增强(P0.05)。说明NF-κB信号通路被激活。为验证GABA介导的BV2细胞活化与NLRP3炎症体和NF-κB信号通路关系,分