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目的研究发现:在中枢神经退变性疾病的发生过程中,小胶质细胞的过度激活可以引起严重的脑组织损伤;相反,抑制小胶质细胞的过度活化将有助于神经退变性疾病的恢复。尼古丁(Nicotine,NIC),又名烟碱,是烟草中主要的生物碱,吸烟是最常见的摄入尼古丁的方式之一。长期以来,尼古丁被单一的认为只对机体产生不利的影响:是引起肺癌、胎儿流产、成瘾性危害、心肺功能损害以及神经系统毒性等损伤的高危因素。最近的研究发现,使用不同剂量、经过不同时间的处理,尼古丁能够在中枢神经系统(CNS)产生与以往传统观点不同的影响:例如提高情绪、集中注意力、加强学习和记忆能力等;此外,尼古丁作为阿尔茨海默病(AD)、帕金森氏病(PD)、溃疡性结肠炎(UC)、败血症、口腔溃疡等疾病的潜在性治疗方法的研究工作已经被展开。越来越多的证据表明:尼古丁对机体能够产生一些有利的影响,通过调节先天性免疫反应和获得性免疫反应,对炎症反应具有抑制作用。研究表明,细胞因子(如促炎因子、抗炎因子等)对于炎症反应的调控起到极其重要的作用;在炎症反应发生过程中,尼古丁通过与α7尼古丁型乙酰胆碱能受体(α7nACHRs)作用启动“胆碱能抗炎途径”,抑制促炎性细胞因子基因的表达、减少炎性因子的释放,发挥抗炎作用。迄今为止,多种nACHRs在B淋巴细胞、T淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞、内皮细胞、小胶质细胞等细胞中被发现和鉴定,尼古丁通过不同nACHRs发挥广泛的生物学作用。目前,尼古丁在炎症抑制过程中扮演的角色越来越受到重视,但其具体机制还不完全清楚。本研究通过体内和体外实验,就尼古丁对脂多糖诱导的小胶质细胞激活及过度活化后引起的细胞死亡的影响进行研究,观察尼古丁在以小胶质细胞激活为标志的中枢神经系统炎症反应中的影响,并探讨其作用机理。方法一、体内实验1、健康、雄性昆明小鼠,按实验要求分为对照(CON)组、NIC组、脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)组、NIC+LPS组,腹腔注射尼古丁建立慢性暴露尼古丁的动物模型,腹腔注射LPS诱导小胶质细胞的激活。2、免疫组织化学方法检测各组大脑皮质、海马、黑质CD11b阳性小胶质细胞表达情况。二、体外实验1、BV2细胞传代培养,分为CON组、NIC组、LPS组、NIC+LPS组。2、CCK-8法检测各组BV2细胞的细胞活性。3、一氧化氮(NO)检测试剂盒检测各组NO释放情况。4、RT-PCR法检测各组诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素1(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)、环氧化酶(COX-2)等炎性因子mRNA以及干扰素调节因子1(IRF-1)、Caspase-11mRNA的表达。5、Western-Blot法检测各组BV2细胞Casase-3,P-I-κ3蛋白表达情况。结果1、CON组与NIC组CD11b阳性小胶质细胞胞体小,呈杆状,突起细长,染成浅棕色:LPS组小鼠脑内CD11b阳性小胶质细胞胞体增大,呈圆形,突起粗而短,染成棕褐色;NIC+LPS组少量CD11b阳性小胶质细胞胞体增大,圆形,突起变粗变短,染成深棕色,多数呈杆状,突起少、细长,染成浅棕色。2、各组BV2细胞细胞活性随培养时间延长下降。CON组与NIC组BV2细胞贴壁生长,呈杆状;LPS组BV2细胞大量悬浮,可见残留的分解产物和细胞碎片;NIC+LPS组BV2细胞多数贴壁生长,激活诱导的细胞死亡(AICD)数量减少。3、各组BV2细胞NO释放量随培养时间延长增加。在不同的时间点LPS组BV2细胞NO释放量最多:NIC+LPS组NIC干预后NO释放量较之减少。4、在mRNA水平,LPS组iNOS、TNF-α、IL-1β、IL-6、COX-2、IRF-1、Caspase-11等表达明显增加,在NIC+LPS组NIC干预后炎性因子等表达下降。5、LPS组P-I-κB,活化Caspase-3(20KD)蛋白表达增加;在NIC+LPS组NIC干预后P-I-κB,活化Caspase-3(20KD)蛋白表达降低。结论尼古丁可以抑制LPS诱导的小胶质细胞活化及激活诱导的细胞死亡,对脑内炎症反应具有神经保护作用。