促炎性细胞因子在老年啮齿类动物脑内诱导免疫应答增强及参与睡眠调节

摘要

正常脑衰老过程中其免疫反应能力常发生改变，其中一个重要的指标是促炎性细胞因子水平明显升高。正常老年脑内的胶质细胞在促炎性细胞因子刺激时活化明显增强，其免疫应答反应是否同样存在这种年龄相关性增强尚不清楚。升高的促炎性细胞因子水平参与了机体的睡眠调节，而衰老因素可以影响该过程；衰老过程中睡眠丢失可否导致与脑老化过程相似的脑内免疫反应改变?其是否由促炎症细胞因子表达水平改变所致?尚未见报道。 目的:通过观察促炎性细胞因子刺激在不同年龄小鼠脑内诱导的免疫应答反应，以及快眼-运动(REM)睡眠剥夺对成年大鼠脑内胶质细胞活化、炎症细胞浸润和促炎性细胞因子表达水平的影响，探讨促炎性细胞因子在正常脑衰老过程中诱导免疫应答反应和参与睡眠调节过程的可能作用。 方法:利用实时定量逆转录聚合酶链反应(real time RT-PCR)技术，分别观察两种主要的促炎症介质 TNF-α和IFN-γ侧脑室注射4小时后对青年(3～4月)和老年(21～23月)C57BL/6J 小鼠脑内炎症反应相关分子ICAM-1、MIG、MMP-12、SOCS-1和SOCS-3基因转录水平的影响，PBS注射动物作为对照；并检测未经细胞因子处理组动物脑内TNF-α受体基因TNFR2的转录水平改变。基于早期基因转录水平改变，TNF-α侧脑室注射48小时后，检测青(3～4月)、中(8～9月)和老年(19～21月)C57BL/6J小鼠脑内血-脑屏障通透性相关重要细胞粘附分子ICAM-1 蛋白表达和3种重要T淋巴细胞亚型的浸润情况，PBS注射动物作为对照；在成年SD大鼠，REM睡眠剥夺60小时后运用免疫组化、免疫荧光和荧光双标技术分别检测其脑内胶质细胞活化、炎症细胞浸润和促炎性细胞因子TNF-α表达水平的改变，应激对照组和正常动物作为对照。 结果:基因转录水平测定显示：在老年小鼠脑内，TNF-α刺激诱导明显增强的ICMA-1基因转录(P<0.05)，而IFN-γ刺激诱导明显增强的 MMP-12、SOCS-1 和 SOCS-3基因转录(P<0.05)；TNFR2 基因转录水平在老年对照组小鼠脑内亦明显增高(P<0.05)。免疫组化和 Western blotting 结果均显示TNF-α刺激诱导的ICMA-1蛋白表达在老年组动物明显增强(P<0.05)，荧光双标结果显示活化的星形胶质细胞和小胶质细胞均表达ICAM-1。与青、中年组动物相比，TNF-α刺激诱导的浸润CD3<'+>、CD4<'+>和CD8<'+>T淋巴细胞平均数目在老年组小鼠脑内明显增加(P<0.05)。与应激对照和正常组动物相比，REM睡眠剥夺诱导大鼠脑内星形胶质细胞和小胶质细胞活化明显增强，MHC-Ⅱ类抗原表达和ED-2阳性巨噬细胞浸润明显增加，并伴有TNF-α表达水平明显上调(P<0.0001)；双标结果显示活化的星形胶质细胞而非小胶质细胞表达TNF-α上调。 结论 1.促炎性细胞因子可以放大和延长其在衰老脑内的促炎症反应功能； 2.正常衰老脑对促炎性细胞因子刺激产生免疫应答反应增强、易感性升高； 3.衰老个体睡眠行为改变可以影响脑内胶质细胞活化和炎性反应，促炎性细胞因子在此过程中发挥着重要的作用； 4.促炎性细胞因子、衰老脑炎症反应与衰老个体睡眠节律改变三者之间存在着非常密切的联系，相互影响。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略词

声明

前言

第一部分IFN-γ和TNF-α刺激对不同年龄小鼠脑内炎症反应相关分子基因转录水平的影响

1.1材料与方法

1.2结果

1.3讨论

参考文献

第二部分TNF-α刺激对不同年龄小鼠脑内ICAM-1蛋白表达的影响

2.1材料与方法

2.2结果

2.3讨论

参考文献

第三部分TNF-α刺激对不同年龄小鼠脑内T淋巴细胞浸润的影响

3.1材料与方法

3.2结果

3.3讨论

参考文献

第四部分 睡眠剥夺对大鼠脑内胶质细胞活化、炎症反应及TNF-α表达水平的影响

4.1材料与方法

4.2结果

4.3讨论

参考文献

结论

综述 促炎性因子在神经退行性疾病中作用的研究进展

致谢

攻读学位期间主要的研究成果