IL-38对小胶质细胞活化和吞噬能力的调控作用及机制

摘要

目的近年来阿尔茨海默病的发病率居高不下,已成为我国目前和今后数十年面临的严重问题。β类淀粉样肽(Aβ)在大脑堆积是导致阿尔茨海默病的原因之一。小胶质细胞既是大脑的免疫细胞,又是大脑的垃圾清理细胞。而在阿尔茨海默患者中,小胶质细胞清除细胞碎片和蛋白沉积物的能力减弱,导致淀粉样蛋白β斑块积聚。本研究主要探究IL-38对小胶质细胞活化和吞噬能力的调控作用及其机制,为阿尔茨海默病的防治找到新线索。方法采用免疫荧光法观察原代Wistar近交系大鼠小胶质细胞IL-38及其受体IL-1R1,IL-1RL2和IL-1RAPL1的表达。将原代大鼠小胶质细胞分为2组:正常对照组和IL-38实验组,对照组无处理,实验组分别以1,25和50μg·L-1IL-38蛋白处理24 h,以50μg·L-1IL-38蛋白处理6,12,24和36 h,采用荧光计数法检测小胶质细胞对Aβ和葡聚糖的吞噬能力,q PCR法检测小胶质细胞炎性因子(IL-1β,IL-6,INos及Tnf-α)和抗炎因子(IL-10,Arg1及Mrc1)的表达。Westren蛋白印迹法检测IL-38蛋白刺激和LY294002抑制PI3K后PI3K-RAC1通路蛋白及磷酸化水平改变。将PAP小鼠分为2组,每组8只,通过脑立体定位分别注射AAV-Control和AAV-IL-38,采用免疫荧光法观察两组脑内斑块的大小和分布,通过新物体识别和旷场实验等观察2组行为学改变。结果 IL-38及其受体在小胶质细胞中均有表达,且IL-1RL2表达较高;小胶质细胞经50μg·L-1IL-38蛋白刺激24 h后吞噬Aβ和葡聚糖增多,Arg1和Mrc1表达增多,提高PI3K和AKT的磷酸化水平和RAC1和CDC42的表达,但抑制PI3K后未出现上述变化;脑定位注射AAV-IL-38后PAP小鼠斑块减少,提高新物体识别能力。结论 IL-38通过激活PI3K-RAC1通路促进小胶质细胞的吞噬功能。