丁酸钠通过Toll样受体4/核转录因子-κB p65通路抑制海马体内小胶质细胞炎性活化的机制

• 作者: 张慧丹 方恒 王义蓉 许晶 陈纯波
• 来源期刊: 中华危重病急救医学
• 关键词: 丁酸钠 脓毒症 BV-2小胶质细胞 盲肠结扎穿孔术 焦虑样行为
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 论著·重症神经
• 页码范围: 1471-1478
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.cn121430-20211105-01647

摘要

目的:观察丁酸钠对脓毒症相关性脑病（SAE）小鼠远期焦虑样行为及大脑海马体内小胶质细胞炎性活化的影响。方法:①动物实验：将50只6~8周龄C57BL/6小鼠按随机数字表法分为假手术组（Sham组，仅开腹找到盲肠，不穿孔也不结扎）、盲肠结扎穿孔术（CLP）所致SAE模型组（开腹找到盲肠，结扎后穿孔，旷场实验表明小鼠自主探索行为能力下降，有焦虑样行为表现，证明SAE模型复制成功）和丁酸钠预处理组（制模前以500 mg·kg -1·d -1剂量的丁酸钠灌胃，制模后以相同剂量继续灌胃，每日1次，均连续3 d）。术后7 d，采用旷场实验检测各组小鼠焦虑样行为；术后1 d、3 d，采用蛋白质免疫印迹试验（Western blotting）和酶联免疫吸附试验（ELISA）检测各组小鼠海马组织内白细胞介素-1β（IL-1β）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）蛋白表达水平及含量的变化，采用免疫荧光染色观察小胶质细胞标记蛋白离子钙接头蛋白-1（Iba-1）和TNF-α蛋白的共定位情况。②细胞实验：将小鼠小胶质细胞株BV-2细胞分为空白对照组、脂多糖（LPS）模型组（用1 mg/L LPS处理细胞）、丁酸钠干预组（用1 mg/L LPS+5 mmol/L丁酸钠处理细胞）。采用Western blotting检测各组IL-1β、TNF-α、Toll样受体4（TLR4）、磷酸化核转录因子-κB p65（p-NF-κB p65）、核转录因子-κB p65（NF-κB p65）、NF-κB抑制蛋白-α（IκB-α）的蛋白表达情况；采用免疫荧光染色观察各组Iba-1、TNF-α的表达情况。 结果:①动物实验：与假手术组比较，SAE模型组制模后7 d小鼠中央区域活动路程、中央区域活动时间、总路程均明显下降〔中央区域活动路程（mm）：13.45±3.97比161.44±27.00，中央区域活动时间（s）：1.82±0.58比13.45±2.17，总路程（mm）：835.01±669.67比2 254.51±213.45，均 P<0.05〕；小鼠海马组织大量神经细胞核固缩深染，神经细胞排列紊乱，海马体中小胶质细胞胞体明显增大，小胶质细胞标记的Iba-1/TNF-α阳性细胞（Iba-1 +/TNF-α +）数明显增多，海马组织匀浆上清液中促炎因子TNF-α、IL-1β含量和蛋白表达均于术后3 d明显升高〔TNF-α（ng/L）：119.17±18.40比90.18±21.17，IL-1β（ng/L）：407.89±70.64比313.69±34.63；TNF-α/GAPDH：1.42±0.50比0.80±0.08，IL-1β/GAPDH：1.27±0.22比0.85±0.25，均 P<0.05〕；给予丁酸钠处理后，小鼠中央区域活动路程、中央区域活动时间均较SAE模型组明显增加〔中央区域活动路程（mm）：47.39±15.63比13.45±3.97，中央区域活动时间（s）：6.12±1.87比1.82±0.58，均 P<0.05〕，但总路程无明显变化（mm：1 550.59±1 004.10比835.01±669.67， P>0.05），小鼠神经细胞核固缩深染情况较SAE模型组明显减轻，Iba-1 +/TNF-α +阳性细胞数目明显减少，术后3 d海马组织匀浆上清液中促炎因子TNF-α、IL-1β含量和蛋白表达均较SAE模型组明显降低〔TNF-α（ng/L）：64.95±9.10比119.17±18.40，IL-1β（ng/L）：311.94±69.92比407.89±190.64；TNF-α/GAPDH：1.02±0.36比1.42±0.50，IL-1β/GAPDH：0.86±0.20比1.27±0.22，均 P<0.05〕。②细胞实验：采用LPS干预后BV-2细胞中TNF-α的荧光强度明显增强，TNF-α、IL-1β、TLR4、p-NF-κB p65蛋白表达均升高（TNF-α/GAPDH：0.39±0.06比0.20±0.02，IL-1β/GAPDH：0.27±0.03比0.19±0.01，TLR4/GAPDH：0.55±0.12比0.33±0.09，p-NF-κB p65/ NF-κB p65：0.55±0.05比0.29±0.04，均 P<0.05），IκB-α的蛋白表达均较空白对照组明显降低（IκB-α/GAPDH：0.54±0.06比0.81±0.03， P<0.05）；给予丁酸钠处理后TNF-α、IL-1β、TLR4、p-NF-κB p65的蛋白表达均较LPS模型组明显降低（TNF-α/GAPDH：0.26±0.02比0.39±0.06，IL-1β/GAPDH：0.11±0.04比0.27±0.03，TLR4/GAPDH：0.28±0.14比0.55±0.12，p-NF-κB p65/NF-κB p65：0.29±0.01比0.55±0.05，均 P<0.05），IκB-α蛋白表达均较LPS模型组明显升高（IκB-α/GAPDH：0.75±0.01比0.54±0.06， P<0.05）。 结论:丁酸钠可通过拮抗LPS诱导的TLR4激活，从而抑制p-NF-κB p65的核移位及IκB-α降解，减少小胶质细胞活化及分泌炎性因子，最终改善脓毒症小鼠海马体内的炎症反应和远期焦虑样行为。