TLR4/MyD88/NF-κB信号通路介导外源性PACAP对大鼠创伤性脑损伤的保护作用

摘要

目的：观察垂体腺苷酸环化酶激活肽(PACAP)对大鼠创伤性脑损伤(TBI)的神经保护作用，进而探讨其脑保护作用的免疫调节机制。
　　方法：应用改良的神经功能评分(mNss)、斜板实验、Morris水迷宫(MWM)实验检测大鼠感觉运动和认知功能的变化；应用HE染色检测形态学的变化；应用脑组织干/湿重比检测脑组织水肿；应用Western blot方法检测脑组织中Bax、Bcl-2、Toll受体4(TLR4)以及TLR4/髓样分化蛋白88(MyD88)/核因子-kappa B(NF-κB)信号通路相关蛋白的变化；酶联免疫吸附(ELISA)检测信号通路下游细胞因子的变化；应用RT-PCR检测TLR4的基因表达；应用免疫荧光染色检测TLR4的表达及其与神经元标记物神经元核蛋白(NeuN)，离子钙接头蛋白分子-1(Iba-1)、星形胶质细胞标记物胶质细胞纤维酸性蛋白(GFAP)的共表达。
　　结果：损伤侧皮层和海马的TLR4蛋白在TBI后12、18、24、48、72 h表达明显增高，表达的高峰在TBI后24 h，48 h后TLR4蛋白表达开始下降。侧脑室给予PACAP后能够明显改善TBI后的运动和认知功能障碍，改善病理组织学的改变，减轻神经元的凋亡和坏死，减轻脑水肿。同时，给予PACAP能够抑制TBI诱导的损伤侧皮层和海马的TLR4蛋白的表达、TLR4下游信号蛋白MyD88、p-IκB、NF-κB的表达以及下游炎症细胞因子IL-1β和TNF-a的生成。利用免疫荧光双标技术发现，神经元和小胶质细胞上的TLR4参与了创伤性脑损伤。除此之外，在体和离体实验中给予LPS诱导TLR4的过度表达，24 h后侧脑室和BV2小胶质细胞培养液中给予PACAP能够明显的抑制皮层、海马区以及小胶质细胞上的TLR4蛋白表达。
　　结论：PACAP通过抑制神经元和小胶质细胞上的TLR4/MyD88/NF-κB信号通路抑制神经元的凋亡，改善创伤性脑损伤的预后，发挥神经保护作用。