李 澤,宋禎彥,李富周,賀春香,楊 苗,于文靜,成紹武
(湖南中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合心腦疾病防治湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南長(zhǎng)沙410208)
阿爾茨海默?。ˋlzheimer′s disease,AD)是世界范圍內(nèi)最常見(jiàn)的老年神經(jīng)退行性疾病,表現(xiàn)為記憶和認(rèn)知障礙的進(jìn)行性喪失[1]。隨著社會(huì)發(fā)展和人類(lèi)飲食結(jié)構(gòu)的豐富,肥胖逐漸成為全球性健康問(wèn)題[2]。研究表明,肥胖與慢性全身性炎癥有關(guān),且與認(rèn)知能力下降的風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)[3]。中年肥胖會(huì)導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)長(zhǎng)期處于慢性炎癥狀態(tài),影響大腦的認(rèn)知功能,也是癡呆發(fā)病率和嚴(yán)重程度的一個(gè)強(qiáng)有力的預(yù)測(cè)因子[4]。長(zhǎng)期慢性神經(jīng)炎癥促進(jìn)AD疾病發(fā)展[5],過(guò)多激活態(tài)小膠質(zhì)細(xì)胞可以導(dǎo)致突觸喪失,并分泌傷害神經(jīng)元的炎癥因子[6]。目前已有研究表明高脂飲食能夠引起野生型小鼠炎性反應(yīng)增強(qiáng)和APP/PS1小膠質(zhì)細(xì)胞炎性激活[3,7-8],提示炎癥反應(yīng)可能是高脂飲食導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙的關(guān)鍵因素。細(xì)胞焦亡通路為AD的主要病理改變之一,是一種新型的促炎細(xì)胞死亡程序,特征為依賴(lài)半胱氨酸蛋白酶(caspase)的程序性細(xì)胞死亡途徑[9],導(dǎo)致細(xì)胞膜穿孔,進(jìn)而腫脹、破裂和死亡,釋放促炎癥的胞內(nèi)細(xì)胞因子[10]。高脂飲食和炎性反應(yīng)以及阿爾茲海默病之間的病理關(guān)系尚不明確,本文分別對(duì)C57BL/6J普通小鼠和APP/PS1癡呆小鼠喂食高脂飼料后,觀察其腦內(nèi)海馬區(qū)病理變化情況、炎癥反應(yīng)及細(xì)胞焦亡變化,探究高脂飲食、神經(jīng)炎癥和阿爾茲海默病之間的關(guān)系。
SPF級(jí)APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因雄鼠12只,6月齡,體質(zhì)量(20±5)g:購(gòu)自北京華阜康生物科技有限公司,許可證號(hào)為SCXK(京)2014-0004,C57BL/6J雄鼠12只,6月齡,體質(zhì)量(20±5)g:購(gòu)自湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,許可證號(hào)為SCXK(湘)2015-0010,飼養(yǎng)于湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室,經(jīng)繁育培育至12月齡。室內(nèi)溫度20℃~24℃,相對(duì)濕度35%~45%,室內(nèi)光線12 h明暗交替,所有實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)動(dòng)物處置符合湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物倫理學(xué)要求(倫理編號(hào):LLBH-20191231003)。
尼氏染色液(Nissol stain,焦油紫法)、DAPI染色液(C0065)、Triton X-100(T8200)購(gòu)自中國(guó)索萊寶公司;一步法TUNEL細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒(C1088)、SDS-PAGE蛋白上樣緩沖液(SDS-PAGE Sample Loading Buffer,5×,P0015L)購(gòu)自中國(guó)Beyo?time公司;RIPA裂解液(RIPA Lysis Buffer,01408/504074)、蛋白酶抑制劑混合物(CW2200)購(gòu)自康為世紀(jì)生物科技有限公司;BCA蛋白定量分析試劑盒(BCA Protein Assay Kit,NCI3227CH)、熒光二抗驢抗兔(A21206)購(gòu)自美國(guó)Thermo Fisher公司;一抗caspase-1(bs-10442R)、NALP3(bs-10021R)和βactin(bs-0061R)購(gòu)自北京博奧森生物有限公司;一抗Iba-1(SAF5299)購(gòu)自日本W(wǎng)ako公司;山羊抗兔二抗(SA00001-2)購(gòu)自武漢三鷹生物技術(shù)有限公司;通用二步法檢測(cè)試劑盒(小鼠/兔增強(qiáng)聚合物法檢測(cè)系統(tǒng))(PV9000),購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(NovoScript?Plus All-inone 1st Strand cDNA Synthesis SuperMix,gDNA Purge,E047-01B)購(gòu)自中國(guó)近岸蛋白質(zhì)科技有限公司。高脂飼料D12492,能量來(lái)源:60%豬油脂肪,20%蛋白質(zhì),20%碳水化合物,購(gòu)自美國(guó)Research Diets公司。
ChemiDocXRS+化學(xué)發(fā)光凝膠成像儀(美國(guó)BIO-RAD公司);石蠟切片機(jī)(Thermo Scientific,美國(guó));Axio Vert.A1倒置熒光顯微鏡(德國(guó)ZEISS)公司);Medifuge?小型臺(tái)式離心機(jī)(美國(guó)ThermoFisher公司);Cytation3多功能酶標(biāo)儀(美國(guó)BioTek公司);顯微成像系統(tǒng)(Motic,中國(guó));TissueFAXS成像系統(tǒng)(Tissue Gnostics GmbH,奧地利);A1+共聚焦激光顯微鏡(日本Nikon公司)。
1.4.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組 12月齡C57BL/6J小鼠和APP/PS1雄性小鼠,按體質(zhì)量隨機(jī)分為4組,正常組(普通C57BL/6J小鼠n=6)、普通高脂組(C57BL/6J+高脂飼料n=6)、癡呆組(APP/PS1小鼠n=6)、癡呆高脂組(APP/PS1小鼠+高脂飼料n=6)4組;正常組和癡呆組,普通飼料喂養(yǎng)6周;普通高脂組和癡呆高脂組,高脂飼料喂養(yǎng)6周。每周記錄小鼠體質(zhì)量變化情況。
1.4.2 動(dòng)物組織處理 麻醉給予100 mL/L水合氯醛腹腔注射后,常規(guī)消毒開(kāi)胸,用預(yù)冷的生理鹽水從心臟左心室灌注,排空血液后斷頭取腦。于冰板上分離小鼠左右腦,右腦用40 mL/L多聚甲醛固定48 h,依次經(jīng)750、850、950 mL/L,無(wú)水乙醇脫水,再用二甲苯透明處理后浸蠟,石蠟包埋切片。左腦分離大腦皮質(zhì)、海馬,液氮速凍,-80℃保存。
1.4.3 尼氏染色海馬神經(jīng)元尼氏小體檢測(cè) 選取備用石蠟切片,各組6只小鼠,每只選擇3張切片,65℃烘烤3 h后依次放入二甲苯Ⅰ15 min、二甲苯Ⅱ15 min、無(wú)水乙醇5 min、950 mL/L乙醇5 min、850 mL/L乙醇5 min、750 mL/L乙醇5 min和純水清洗。用尼氏染色試劑盒進(jìn)行焦油紫尼氏體染色,焦油紫試劑染色56℃,1 h。純水清洗后滴加分色液5 s,后經(jīng)無(wú)水乙醇脫水、二甲苯透明,中性樹(shù)脂封片,顯微鏡下觀察。
1.4.4 免疫組化小膠質(zhì)細(xì)胞激活檢測(cè) 腦組織切片脫蠟處理同上述尼氏染色,后續(xù)用30 mL/L H2O2內(nèi)源性過(guò)氧化物酶阻斷后,加入90 mL/L蟻酸修復(fù)處理5 min。50 mL/L馬血清封閉30 min后滴加Iba-1Ⅰ抗(1:100),4℃過(guò)夜孵育,通用二步法檢測(cè)試劑盒滴加滴加100μL反應(yīng)增強(qiáng)液,室溫孵育20 min;繼續(xù)滴加100μL增強(qiáng)酶標(biāo)羊抗小鼠/兔IgG聚合物,室溫孵育20 min。加入100μL DAB顯色液,室溫孵育5~8 min,自來(lái)水沖洗,蘇木素染色液孵育20 s,分化、沖洗返藍(lán)后梯度乙醇脫水、二甲苯透明、中性樹(shù)脂封片。顯微鏡下觀察海馬區(qū)Iba-1小膠質(zhì)細(xì)胞激活情況,每只小鼠選擇3張海馬區(qū)切片染色,每張切片選取均勻同等大小5個(gè)視野,Im?ageJ軟件計(jì)算分析每只小鼠海馬區(qū)Iba-1陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量。
1.4.5 RT-PCR檢測(cè)海馬區(qū)IL-1β、IL-6和TNF-α炎癥因子表達(dá)水平 取小鼠腦組織分離海馬,Trizol法提取海馬區(qū)總RNA,逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將提取的RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA后-20℃保存。伯樂(lè)CFX96 Real-time PCR系統(tǒng)SYBR熒光染料法進(jìn)行RT-PCR檢測(cè),IL-1β正向引物(5’→3’)為T(mén)CG?CAGCAGCACATCAACAAGAG,反向引物(3’→5’)為T(mén)GCTCATGTCCTCATCCTGGAAGG;IL-6正向引物(5’→3’)為CTCCCAACAGACCTGTCTATAC,反向引物(3’→5’)為CCATTGCACAACTCTTTTCT?CA;TNF-α正 向 引 物(5’→3’)為GTCT?CAGCCTCTTCTCATTCC,反向引物(3’→5’)為CTACAGGCTTGTCACTCGAA。β-Actin正向引物(5’→3’)為AAGTGTGACGTTGACATCCG,反向引物(3’→5’)為T(mén)CTGCATCCTGTCAGCAATG。反應(yīng)條件:95℃,5 min;95℃,15 s;58℃,15 s,40次循環(huán)。以2-??ct定量分析IL-1β、IL-6、TNF-α的mRNA表達(dá)水平。
1.4.6 免疫熒光TUNEL、caspase-1染色檢測(cè)細(xì)胞焦亡 腦組織切片脫蠟處理同上述尼氏染色,30 mL/L H202孵育10 min后,2.5 mL/L胰酶消化10 min。50 mL/L馬血清封閉1 h后滴加caspase-1Ⅰ抗(1:100),4℃過(guò)夜孵育,一步法TUNEL細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒避光孵育TUNEL染液37℃1 h,熒光Ⅱ抗Alexa Flour 488避光復(fù)染室溫1 h,DAPI染液孵育5 min,抗熒光淬滅劑封片。共聚焦激光顯微鏡成像,觀察癡呆小鼠海馬區(qū)TUNEL、caspase-1共染色情況,每只小鼠選擇3張海馬區(qū)切片染色,每張切片選取相同區(qū)域同等大小5個(gè)視野,ImageJ軟件計(jì)數(shù)每只小鼠海馬區(qū)TUNEL、caspase-1共染色陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量。
1.4.7 Western blot檢測(cè)海馬NLRP3、caspase-1表達(dá)情況 分離海馬組織用RIPA法裂解,超聲斷裂DNA后12 000 r/min(r=5 cm),4℃離心15 min,取上清BCA法測(cè)定蛋白濃度,蛋白上樣量20μg/孔,100 V電壓電泳80 min,0.45μm PVDF膜200 mA,轉(zhuǎn)膜90 min,50 mL/L脫脂牛奶封閉1 h后孵育一抗:TBST(1:1 000),β-Actin為內(nèi)參蛋白,4℃孵育過(guò)夜。孵育二抗:TBST(1:10 000),37℃1 h。ECL化學(xué)發(fā)光法顯影,Gel Doc XR+凝膠成像系統(tǒng)成像計(jì)算灰度值統(tǒng)計(jì)分析。
采用SPSS 26.0、Stata 16.0進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析,計(jì)量資料滿足正態(tài)分布用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,運(yùn)用2×2析因設(shè)計(jì)析對(duì)多因素交互作用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,二因素方差分析多組間差異,對(duì)不同時(shí)間結(jié)果進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析,后用Bonferroni法多重比較;對(duì)單因素兩組間差異應(yīng)用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
監(jiān)測(cè)各組小鼠體質(zhì)量周變化如圖1所示,重復(fù)測(cè)量方差分析,不同時(shí)間體質(zhì)量變化F=9.131,P=0.000,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;時(shí)間與組別P>0.05,二者無(wú)交互作用。不同組別間體質(zhì)量變化P>0.05,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
圖1 高脂飲食對(duì)各組小鼠體質(zhì)量影響Fig.1 Effects of high fat diet on body weight of mice in each group
各組小鼠腦內(nèi)海馬區(qū)Iba-1免疫組化小膠質(zhì)細(xì)胞激活情況如圖2所示,各組小膠質(zhì)細(xì)胞Iba-1染色數(shù)量經(jīng)2×2析因設(shè)計(jì)分析和Bonferroni多重比較分析,高脂飲食主效應(yīng)(F=13.969,P=0.005),APP/PS1基因主效應(yīng)(F=57.657,P=0.000),高脂與APP/PS1基因交互作用(F=8.290,P=0.018),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。癡呆小鼠和普通小鼠的小膠質(zhì)細(xì)胞激活會(huì)因使用高脂飼料而有顯著的差異,食用高脂飼料的癡呆小鼠,比正常飼料的癡呆小鼠均值高43.717(P=0.009),95%置信區(qū)間為(11.247,76.186);食用高脂飼料的癡呆小鼠,比正常飼料的普通小鼠均值高74.867(P=0.000),95%置信區(qū) 間 為(42.397,107.336 )。
圖2 高脂飲食增強(qiáng)癡呆小鼠海馬區(qū)Iba-1陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)目Fig.2 High fat diet enhanced the number of Iba-1 positive cells in the hippocampus of dementia mice
對(duì)各組小鼠腦內(nèi)海馬區(qū)炎性因子IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA表達(dá)水平進(jìn)行RT-qPCR檢測(cè)分析,結(jié)果如圖3所示。經(jīng)2×2析因設(shè)計(jì)和Bonferroni多重比較分析,IL-1β高脂飲食主效應(yīng)(F=39.553,P=0.000),APP/PS1基 因 主 效 應(yīng)(F=24.289,P=0.000),高脂與APP/PS1基因交互作用(F=6.993,P=0.023),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。癡呆小鼠和普通小鼠IL-1βmRNA水平會(huì)因使用高脂飼料而有顯著的差異,食用高脂飼料的癡呆小鼠,比正常飼料的癡呆小鼠均值高0.997(P=0.001),95%置信區(qū)間為(0.440,1.553);食用高脂飼料的癡呆小鼠,比正常飼料的普通小鼠均值高1.255(P=0.000),95%置信區(qū)間為(0.757,1.753)。IL-6高脂飲食主效應(yīng)(F=10.267,P=0.008),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,APP/PS1基因主效應(yīng)(P>0.05),高脂與APP/PS1基因交互作用(P>0.05),差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。喂食高脂飼料較普通飼料IL-6均值高0.455,95%置信區(qū)間為(0.146,0.764)。TNF-α高脂飲食主效應(yīng)(F=15.956,P=0.003),APP/PS1基因主效應(yīng)(F=62.339,P=0.000),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,高脂與APP/PS1基因交互作用(P>0.05),差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。喂食高脂飼料較普通飼料TNF-α均值高0.515,95%置信區(qū)間為(0.223,0.806)。癡呆小鼠較普通小鼠TNF-α均值高1.017,95%置信區(qū)間為(0.726,1.308)。
圖3 高脂飲食上調(diào)癡呆小鼠海馬區(qū)炎性因子IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA表達(dá)Fig.3 High fat diet up-regulated the mRNA levels of inflammatory factors IL-1β,IL-6 and TNF-αin thehippocampus of dementia mice
各組小鼠腦部海馬CA1區(qū)尼氏染色如圖4所示,正常組海馬CA1區(qū)神經(jīng)元排列整齊緊密,細(xì)胞分布均勻,胞內(nèi)尼氏體充盈豐富;普通高脂組神經(jīng)元排列較為紊亂,胞內(nèi)尼氏體明顯減少,著色較淺,胞體腫脹擴(kuò)張,呈空泡狀,神經(jīng)元損傷,代謝功能減弱;癡呆組和普通組相比,神經(jīng)元排列稀疏,胞內(nèi)尼氏體染色淺,尼氏體數(shù)量明顯減少,細(xì)胞形態(tài)大小不一,可見(jiàn)不同程度神經(jīng)元損傷;癡呆高脂組較癡呆組神經(jīng)細(xì)胞稀疏,胞體邊界不清,尼氏小體更為稀少,表明神經(jīng)元損傷進(jìn)一步加劇。
圖4 高脂飲食對(duì)不同小鼠海馬神經(jīng)細(xì)胞組織病理學(xué)的改變Fig.4 Histopathological changes of hippocampal nerve cells in different miceinduced by high fat diet
Western blot測(cè)定各組小鼠海馬NLRP3、cas?pase-1蛋白表達(dá)如圖5所示,各組蛋白表達(dá)相對(duì)值經(jīng)2×2析因設(shè)計(jì)和Bonferroni多重比較分析,NLRP3高脂飲食主效應(yīng)F=25.256,P=0.001;APP/PS1基因主效應(yīng)F=38.629,P=0.000,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。高脂與APP/PS1基因交互作用P>0.05,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。喂食高脂飼料較普通飼料NLRP3相對(duì)表達(dá)量均值高0.074,95%置信區(qū)間為(0.40,0.108)。癡呆小鼠較普通小鼠NLRP3相對(duì)表達(dá)量均值高0.092,95%置信區(qū)間為(0.058,0.126)。
圖5 高脂飲食對(duì)不同小鼠海馬區(qū)NLRP3、caspase-1蛋白水平的影響Fig.5 Effects of high fat diet on NLRP3 and caspase-1 protein levels in hippocampus of different mice
caspase-1高脂飲食主效應(yīng)P>0.05;APP/PS1基因主效應(yīng)F=24.935,P=0.001,高脂與APP/PS1基因交互作用P>0.05,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。癡呆小鼠較普通小鼠caspase-1相對(duì)表達(dá)量均值高0.937,95%置信區(qū)間為(0.504,1.369)。
對(duì)癡呆組和癡呆高脂組腦部海馬區(qū)進(jìn)行TU?NEL、caspase-1共定位熒光染色結(jié)果如圖6所示,經(jīng)獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析,癡呆高脂組較癡呆組小鼠腦內(nèi)caspase-1和細(xì)胞凋亡增加,且共定位表達(dá)顯著增強(qiáng)(t=-3.780,P=0.019),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
圖6 高脂飲食對(duì)癡呆小鼠海馬區(qū)TUNEL和caspase-1陽(yáng)性信號(hào)的影響Fig.6 Effects of high fat diet on TUNEL and caspase-1 co-positivity in hippocampus of dementia mice
肥胖被認(rèn)為是AD的重要危險(xiǎn)因素,研究支持高脂飲食引起的肥胖癥會(huì)加速AD小鼠模型中與AD相關(guān)的病理生理和記憶障礙[11-12],能夠引起嚙齒類(lèi)動(dòng)物血外周炎癥增強(qiáng)[13],目前認(rèn)為肥胖引起的神經(jīng)炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致癡呆病理?yè)p傷的主要原因。為探究高脂飲食誘導(dǎo)神經(jīng)炎癥加重AD病理?yè)p傷的具體機(jī)制。本研究采用C57BL/6J小鼠和APP/PS1小鼠為動(dòng)物模型,給予高脂飼料連續(xù)喂養(yǎng)6周,觀察其體質(zhì)量增長(zhǎng)變化、神經(jīng)炎癥反應(yīng)、細(xì)胞焦亡、神經(jīng)元病理影響等,結(jié)果表明,高脂飲食能引起小鼠腦內(nèi)炎癥反應(yīng)增強(qiáng),加重癡呆小鼠腦內(nèi)神經(jīng)損傷和功能障礙。
本研究結(jié)果顯示,高脂飲食能夠引起普通小鼠和癡呆小鼠體質(zhì)量升高,引起肥胖。與New?combe[14]、Medrano-Jiménez[15]、Jena[16]等研究結(jié)果相符,高脂飲食能夠增強(qiáng)小鼠腦內(nèi)病理炎癥反應(yīng)。本研究表明高脂飲食能夠增加普通小鼠和癡呆小鼠腦內(nèi)海馬區(qū)IL-1β、IL-6、TNF-α炎性因子表達(dá),激活癡呆小鼠海馬區(qū)更多小膠質(zhì)細(xì)胞活化,改變神經(jīng)元形態(tài),減少胞內(nèi)尼氏體,影響神經(jīng)元正常生理功能。對(duì)比癡呆小鼠和普通小鼠,癡呆模型小鼠自身腦內(nèi)具有慢性炎性反應(yīng),此結(jié)果反映了慢性炎癥是引起阿爾茲海默病發(fā)病的重要原因之一[17]。Reilly等研究表明HFD喂養(yǎng)5×FAD小鼠加劇海馬小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)和炎性反應(yīng)[11]。本研究表明高脂飲食能夠進(jìn)一步激活A(yù)PP/PS1癡呆小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞,引發(fā)更高水平炎性因子表達(dá),進(jìn)一步加劇神經(jīng)元損傷,證明相較普通小鼠,高脂飲食對(duì)癡呆小鼠腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞激活負(fù)擔(dān)更重,釋放更多炎性因子,破壞腦內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)加劇,進(jìn)一步損傷神經(jīng)功能。
為探究炎癥反應(yīng)在高脂飲食誘發(fā)癡呆過(guò)程的具體機(jī)制,本文研究了高脂飲食對(duì)Nod樣受體蛋白3(nod-like receptor protein 3,NLRP3)炎性小體激活及caspase-1釋放變化情況。NLRP3炎性小體是先天性免疫應(yīng)答依賴(lài)的模式識(shí)別受體(pattern-rec?ognition receptors,PRR),炎性小體的激活是一組主要的炎性途徑[18]。在免疫和炎癥細(xì)胞中表達(dá)。小膠質(zhì)細(xì)胞是腦內(nèi)固有免疫細(xì)胞,而神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞都能夠表現(xiàn)強(qiáng)烈的NLRP3炎癥反應(yīng)。NLRP3炎性小體由NLRP3蛋白、銜接蛋白凋亡相關(guān)的斑點(diǎn)樣蛋白(apoptosis-associated speck-like protein,ASC)和半胱氨酸蛋白酶前體(pro caspase-1)組成[19]。病原相關(guān)分子模式(PAMPs)或危險(xiǎn)相關(guān)分子模式(DAMP)被Toll樣受體(TLR)識(shí)別后激活NLRP3炎癥小體,一些細(xì)胞因子如TNF-α也能夠引起NLRP3炎性小體的激活[20]。將NLRP3、ASC和pro caspase-1組裝成復(fù)合物,進(jìn)而觸發(fā)pro cas?pase-1蛋白水解向caspase-1的轉(zhuǎn)化,產(chǎn)生和分泌成熟IL-1β和IL-18炎癥因子,作用后續(xù)持久的炎癥反應(yīng)[21]。caspase-1能夠介導(dǎo)細(xì)胞炎性程序性壞死即細(xì)胞焦亡[22]。本研究表明高脂飼料能夠增強(qiáng)癡呆小鼠腦內(nèi)炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答,加劇激活NL?RP3炎性小體使caspase-1分泌增加。癡呆小鼠海馬NLRP3和caspase-1明顯高于普通小鼠,高脂飼料喂食癡呆小鼠caspase-1和TUNEL共定位染色增多,進(jìn)一步說(shuō)明高脂飲食促進(jìn)癡呆小鼠神經(jīng)細(xì)胞焦亡,加重腦內(nèi)神經(jīng)損傷。后續(xù)實(shí)驗(yàn)將進(jìn)一步探討神經(jīng)細(xì)胞焦亡途徑中caspase-1前體、IL-1β前體、IL-1β、IL-18表達(dá)變化,為探究神經(jīng)細(xì)胞焦亡途徑奠定研究基礎(chǔ)。
本文初步探討了高脂飲食誘發(fā)神經(jīng)炎性反應(yīng)、影響神經(jīng)功能、加重癡呆的機(jī)制,驗(yàn)證了高脂飲食能夠增強(qiáng)小鼠腦內(nèi)免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng),加重癡呆小鼠神經(jīng)細(xì)胞焦亡進(jìn)而加重腦內(nèi)神經(jīng)損傷。
中山大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)科學(xué)版)2021年5期