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目的脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)进入体内后,刺激单核—巨噬细胞(如单核细胞、巨噬细胞、淋巴细胞)和血管内皮细胞,释放前炎症介质,这些细胞因子和细胞活性物质进一步活化多形核中性粒细胞(polymorphonuclear neutrophils,PMNs)等炎症效应细胞,参与炎症性疾病的发生发展过程。谷氨酸(glutamate,Glu)是广泛分布于中枢神经系统(center nerve system,CNS)的兴奋性氨基酸,通过作用于神经元上的Glu受体发挥生理作用。N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)是离子型的Glu受体之一,介导由Glu及其他相关内源性酸性氨基酸的兴奋作用。已有的研究证实,高浓度的Glu的神经毒性作用是导致感染性脑损伤的重要原因之一。最近研究发现,经甲酰甲硫氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸(formylmethionyl leucyl phenylalanine,fMLF)处理的人PMNs可以释放Glu,并参与脑微血管内皮细胞(brain microvascularendothelial cells,BMECs)通透性的调节。那么,在CNS感染性疾病的发生发展中,LPS刺激PMNs后能否产生Glu并作用于相应的NMDAR使BMECs通透性发生改变?目前国内外尚未见相关报道。本实验通过了解经LPS预处理PMNs提取液对大鼠BMECs通透性改变的影响,来探讨感染性脑水肿脑损伤早期血脑屏障(blood brain barrier,BBB)通透性改变的可能机制。方法1.用Percoll非连续密度梯度沉降法分离、提纯健康志愿者外周静脉血PMNs,瑞氏染色观察PMNs形态,台盼蓝染色检测细胞活性。2.用100μg/ml LPS预处理PMNs后置于37℃5%CO2恒温培养箱,分别于5、15、30、45、60、90 min 6个时间点离心后提取无细胞上清液,LC-6A高效液相色谱荧光检测法测定其Glu浓度。3.原代分离、纯化培养大鼠BMECs,Ⅷ因子鉴定其细胞属性。4.将体外培养的单层BMECs分为6组:正常对照组,LPS预处理PMN提取液组,LPS预处理组,PMNs提取液预处理组,MK-801预处理组,Glu预处理组,分别给予相应预处理后,γ计数仪检测125I-牛血清白蛋白(125I-BSA)通过量评价BMECs通透性。5.Western-blotting检测正常对照组、LPS预处理PMNs提取液组、LPS预处理组、PMNs提取液预处理组、Glu预处理组、阳性对照组BMECs上NMDAR1的表达变化。结果1.外周静脉血PMNs瑞氏染色可见大量的分叶核的中性粒细胞,PMNs纯度为97.6%±0.57%,PMNs的回收率为89.7%±7.4%,台盼蓝染色活率>98%,PMNs形态改变<8%。2.LPS预处理PMNs 5 min亚组Glu浓度最高为6.319±1.454(μmol/L),与正常对照组比较差异有显著性意义(P<0.01);3.Ⅷ因子免疫组化显示,95%以上的分离细胞胞浆呈现黄色(DAB显色),而无单抗组无显色,表明培养的细胞95%以上属于BMECs。4.正常对照组,LPS预处理PMN提取液组,LPS预处理组,PMNs提取液预处理组,MK-801预处理组,Glu预处理组分别干预240min后,BMECs对125I-BSA通透性指标Bake均数分别为:339.67±17.74、831.17±10.15、737.17±14.63、495.5±10.56、423.83±10.63、903.67±40.63,LPS预处理PMNs提取液组较正常对照组比较差异有显著性意义(P<0.01);5.Western-blotting证实LPS预处理PMNs提取液组NMDAR1表达明显上调,其OD值为14.966±1.403(正常对照组条带为1,作为参照值),与正常对照组、LPS预处理组、PMNs提取液预处理组比较差异均有显著性意义(P<0.01)。结论本研究首次证实:LPS预处理可以使PMNs释放高浓度Glu,而PMNs释放的Glu可导致BMECs通透性增加,促使BBB屏障功能改变,其机制可能与BMECs上的NMDAR1的表达上调有关。