促炎性細胞因子在老年嚙齒類動物腦內(nèi)誘導免疫應答增強及參與睡眠調(diào)節(jié).pdf

1、正常腦衰老過程中其免疫反應能力常發(fā)生改變，其中一個重要的指標是促炎性細胞因子水平明顯升高。正常老年腦內(nèi)的膠質(zhì)細胞在促炎性細胞因子刺激時活化明顯增強，其免疫應答反應是否同樣存在這種年齡相關(guān)性增強尚不清楚。升高的促炎性細胞因子水平參與了機體的睡眠調(diào)節(jié)，而衰老因素可以影響該過程；衰老過程中睡眠丟失可否導致與腦老化過程相似的腦內(nèi)免疫反應改變?其是否由促炎癥細胞因子表達水平改變所致?尚未見報道。 目的:通過觀察促炎性細胞因子刺激在不同年齡

2、小鼠腦內(nèi)誘導的免疫應答反應，以及快眼-運動(REM)睡眠剝奪對成年大鼠腦內(nèi)膠質(zhì)細胞活化、炎癥細胞浸潤和促炎性細胞因子表達水平的影響，探討促炎性細胞因子在正常腦衰老過程中誘導免疫應答反應和參與睡眠調(diào)節(jié)過程的可能作用。 方法:利用實時定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(real time RT-PCR)技術(shù)，分別觀察兩種主要的促炎癥介質(zhì) TNF-α和IFN-γ側(cè)腦室注射4小時后對青年(3～4月)和老年(21～23月)C57BL/6J 小鼠腦內(nèi)炎

3、癥反應相關(guān)分子ICAM-1、MIG、MMP-12、SOCS-1和SOCS-3基因轉(zhuǎn)錄水平的影響，PBS注射動物作為對照；并檢測未經(jīng)細胞因子處理組動物腦內(nèi)TNF-α受體基因TNFR2的轉(zhuǎn)錄水平改變。基于早期基因轉(zhuǎn)錄水平改變，TNF-α側(cè)腦室注射48小時后，檢測青(3～4月)、中(8～9月)和老年(19～21月)C57BL/6J小鼠腦內(nèi)血-腦屏障通透性相關(guān)重要細胞粘附分子ICAM-1 蛋白表達和3種重要T淋巴細胞亞型的浸潤情況，PBS注射動

4、物作為對照；在成年SD大鼠，REM睡眠剝奪60小時后運用免疫組化、免疫熒光和熒光雙標技術(shù)分別檢測其腦內(nèi)膠質(zhì)細胞活化、炎癥細胞浸潤和促炎性細胞因子TNF-α表達水平的改變，應激對照組和正常動物作為對照。 結(jié)果:基因轉(zhuǎn)錄水平測定顯示：在老年小鼠腦內(nèi)，TNF-α刺激誘導明顯增強的ICMA-1基因轉(zhuǎn)錄(P<0.05)，而IFN-γ刺激誘導明顯增強的 MMP-12、SOCS-1 和 SOCS-3基因轉(zhuǎn)錄(P<0.05)；TNFR2 基因轉(zhuǎn)

5、錄水平在老年對照組小鼠腦內(nèi)亦明顯增高(P<0.05)。免疫組化和 Western blotting 結(jié)果均顯示TNF-α刺激誘導的ICMA-1蛋白表達在老年組動物明顯增強(P<0.05)，熒光雙標結(jié)果顯示活化的星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞均表達ICAM-1。與青、中年組動物相比，TNF-α刺激誘導的浸潤CD3<'+>、CD4<'+>和CD8<'+>T淋巴細胞平均數(shù)目在老年組小鼠腦內(nèi)明顯增加(P<0.05)。與應激對照和正常組動物相比，REM

6、睡眠剝奪誘導大鼠腦內(nèi)星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞活化明顯增強，MHC-Ⅱ類抗原表達和ED-2陽性巨噬細胞浸潤明顯增加，并伴有TNF-α表達水平明顯上調(diào)(P<0.0001)；雙標結(jié)果顯示活化的星形膠質(zhì)細胞而非小膠質(zhì)細胞表達TNF-α上調(diào)。 結(jié)論 1.促炎性細胞因子可以放大和延長其在衰老腦內(nèi)的促炎癥反應功能； 2.正常衰老腦對促炎性細胞因子刺激產(chǎn)生免疫應答反應增強、易感性升高； 3.衰老個體睡眠行為改變可以影響腦