TLR4介导的神经炎性在甲基苯丙胺引起神经损伤中的作用

摘要

目的探讨Toll样受体4(Toll like receptor 4,TLR4)介导的神经炎性在甲基苯丙胺(Methamphetamine,Meth)引起神经损伤中的作用。方法51只C57BL/6J雄性小鼠随机分为3个剂量组,分别是对照(Saline)组、低剂量Meth组(10 mg/kg·bw)和高剂量Meth组(30 mg/kg·bw),腹腔给药,4次/d,每次间隔2 h。进一步采用TLR4缺陷型(TLR4^(-/-))小鼠,探讨TLR4介导神经炎性的毒性作用,分组如下:野生型和TLR4^(-/-)小鼠随机分为Saline组和Meth染毒组,染毒后旷场实验观察小鼠运动情况,Y迷宫实验观察小鼠学习记忆能力。Western blot法检测小鼠海马组织TLR4、Peli1、MyD88、TRIF、炎性通路MAPK和NF-κB相关蛋白表达。免疫组化法观察TNF-α表达水平并检测突触蛋白表达。结果与Saline组比较,TLR4、MyD88、TRIF和Peli1在低剂量及高剂量Meth组蛋白表达均明显上调,MAPK和NF-κB通路激活,表现为p-ERK、p-JNK和p-p38及NF-κB磷酸化水平升高。野生型小鼠与TLR4^(-/-)型小鼠分别给予Meth,发现Meth可导致小鼠体重明显下降,而TLR4^(-/-)小鼠染毒后其体重下降程度明显减轻。旷场实验发现,Meth染毒野生型小鼠运动距离变长,Y迷宫中进入新异臂的次数减少,突触后蛋白PSD95表达明显下调,而棘突标志物Drebrin亦有降低趋势,TLR4下游Peil1、TRIF表达上调,MAPK和NF-κB通路激活,而在TLR4^(-/-)小鼠海马组织中,上述现象被逆转。免疫组化结果显示,Meth暴露后野生型小鼠TNF-α表达上调而TLR4^(-/-)小鼠则无明显改变。结论Meth可能通过TLR4下游的TRIF-Peli1炎症相关蛋白介导MAPK和NF-κB通路的激活,促进炎症因子释放,引起神经元炎性损伤。因此,TLR4可作为Meth神经炎性反应干预的潜在靶点,具有一定的治疗意义。