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脑室周围白质软化（PVL）是目前早产儿脑损伤的最主要类型，为早产儿死亡和其后发生脑瘫和认知行为障碍的主要原因。本研究在LPS诱导活性小胶质细胞导致OL前体死亡的PVL感染学说基础上，通过体内外研究，确认LPS诱导OL前体死亡的信号传导通路，探索了LPS诱导MG激活的跨膜转导机制，并探讨了iNOS抑制剂1400W在LPS诱导OL前体死亡通路的阻断效果。本研究分为两个部分：
第一部分：LPS诱导活性MG对OL前体的毒性作用及阻断毒性作用的体外研究。⑴取2日龄SD新生大鼠脑组织，采用“改良振荡伴差速贴壁”法以及“营养剥夺伴振荡”法，分别成功获取了大量纯度高、活力好的OL前体和MG。免疫鉴定显示，所培养的OL前体和MG纯度分别达95％和90％以上。⑵应用LPS诱导共培养OL前体和MG，显示LPS可诱导培养细胞内iNOS表达明显上调，NO、O2-及ONOO-生成显著增加，OL前体死亡率增高。从体外确认LPS诱导OL前体死亡的信号传导通路，是由于LPS诱导MG激活，促使表达iNOS和活化NADPH氧化酶，其产物NO和O2-大量生成，两者进一步反应生成大量的毒性因子ONOO-，作用于OL前体，从而导致OL前体的死亡。⑶对TLR4基因缺失小鼠和野型小鼠进行对照研究，进一步探讨LPS诱导MG激活的跨膜转导机制。通过检测TLR4基因及其产物TLR4蛋白，确认所用实验小鼠确系TLR4基因缺失动物。应用LPS分别诱导TLR4基因缺失小鼠和野型小鼠的共培养OL前体和MG，显示LPS诱导可引起野型小鼠培养细胞内NO、ONOO-含量明显增加，OL前体凋亡率增高。 LPS的诱导对TLR4基因缺失小鼠培养细胞内NO、ONOO-含量以及OL前体凋亡率则均无明显影响。证实LPS诱导小胶质细胞激活的跨模转导机制，以及导致OL前体死亡的信号传导通路，必须依赖TLR4受体的介导。研究证实LPS可能通过其它非TLR4受体依赖途径诱导NADPH氧化酶的活化和O2-的生成。⑷在确认LPS诱导活性MG导致OL前体死亡通路的基础上，进一步探讨1400W对LPS诱导OL前体死亡通路的体外阻断效果。结果显示，应用1400W 10umol/L可显著降低因LPS诱导而增高的iNOS合成量以及NO和ONOO-含量，并显著提高了LPS诱导后OL前体的成活率。提示iNOS、NO以及ONOO-在LPS诱导OL前体死亡的信号传导通路中扮演了重要角色，1400W通过选择性抑制iNOS，减少NO及ONOO-的生成，从而有效阻断了由LPS诱导活性MG对OL前体的毒性作用，提高了OL前体的存活率。从体外确认1400W对LPS诱导OL前体的死亡通路有明显阻断效果。
第二部分：LPS诱导活性MG对OL前体的毒性作用及阻断毒性作用的体内研究。⑴对2日龄新生大鼠在脑立体定位仪下经侧脑室注入LPS，于造模后第5天，光镜下病理以及免疫组化分析显示，LPS诱导引起新生大鼠脑白质结构明显的病理改变以及白质内OL前体的大量丢失，符合人类早产儿PVL的病理学特征。确认经脑室注入LPS可成功建立感染型PVL动物模型，为下一步进行体内试验奠定了基础。⑵对感染型PVL新生大鼠进行LPS诱导活性MG对OL前体毒性作用的体内确认研究。显示LPS诱导可引起新生大鼠明显脑白质损伤，脑内iNOS表达明显上调，NO和ONOO-含量显著增加，脑白质内O4标记的OL前体显著较少。进一步从体内确认LPS诱导OL前体的死亡通路，是通过LPS诱导MG激活，促使大量生成NO及ONOO-，作用于OL前体，从而导致OL前体死亡。⑶对感染型PVL新生大鼠分别在LPS注射后即刻、8h、16h及24h，经皮下注射1400W 20mg/kg，探讨1400W对LPS诱导OL前体死亡通路的体内阻断效果。结果显示，在LPS诱导后16h内应用1400W，可显著改善脑白质损伤，明显降低脑内因LPS诱导而增高的iNOS合成量以及NO和ONOO-含量，并显著提高LPS诱导后脑白质内OL前体的存活率。从体内确认1400W对LPS诱导OL前体的死亡通路有明显阻断效果。在LPS诱导后16h内应用1400W，均有良好的脑保护作用，可为治疗感染所致脑白质损伤赢得宝贵时间。