铁选择性损伤多巴胺能神经元的神经免疫炎症机制

摘要：目的 在模拟人中脑黑质的多种原代细胞培养体系中,研究铁对多巴胺能神经元的损伤及其神经免疫炎症机制.方法 采用5、25和100μmol/L的Fecl2(Fe2+):(1)处理中脑原代神经元-小胶质细胞-星形胶质细胞混合培养体系,7 d后计数酪氨酸羟化酶(TH)(+)多巴胺能神经元及抗神经特异性核蛋白抗体(Neu-N)(+)的全部神经元的数量,观察神经元形态,研究Fe2+对多巴胺能神经元的选择性损伤;(2)同时处理中脑原代神经元-小胶质细胞-星形胶质细胞混合培养体系和神经元-星形胶质细胞培养体系,7 d后计数TH(+)多巴胺能神经元的数量,研究小胶质细胞在Fe2+选择性损伤多巴胺能神经元中的作用;(3)处理原代小胶质细胞培养体系,测量细胞外超氧化物(O2·-)及细胞内活性氧类物质(iROS),研究Fe2+激活小胶质细胞导致的功能变化;(4)处理中脑原代神经元-小胶质细胞-星形胶质细胞混合培养体系,7 d后计数抗补体受体-3(OX-42)(+)小胶质细胞的数量,观察细胞形态,研究Fe2+激活小胶质细胞导致的形态学变化.结果 (1)5、25和100μmol/L Fe2+处理组TH(+)多巴胺能神经元的数量分别为对照组的89%、70%和55%,其中25、100 μmol/L Fe2+处理组与对照组比较差异具有统计学意义(F=12.047,P＜0.01);多巴胺能神经元胞体皱缩,胞质淡染,神经突起数目减少;(2)5、25和100 μmol/L Fe2+处理组Neu-N(+)全部神经元的数量分别为对照组的100%、104%和101%,与对照组比较差异均无统计学意义;5、25和100μmol/L Fe2+处理组Neu-N(+)全部神经元的数量与TH(+)多巴胺能神经元数量的差值分别为11%、34%和46%,其中25和100 μmol/L Fe2+处理组两种神经元数量的差异具有统计学意义(分别为t=8.098,P＜0.05;t=11.218,P＜0.05);(3)在中脑原代神经元-小胶质细胞-星形胶质细胞混合培养体系和神经元-星形胶质细胞培养体系中,25μmoL/L Fe2+处理组TH(+)多巴胺能神经元的数量分别为对照组的70%和98%,差值为28%,差异具有统计学意义(t=8.061,P＜0.05);100 μmoL/LFe2+处理组TH(+)多巴胺能神经元的数量分别为对照组的55%和75%,差值为20%,差异具有统计学意义(t=9.025,P＜0.05);(4)5、25和100μmoL/L Fe2+处理组产生的细胞外O2·-分别为对照组的100%、127%和163%,其中100 μmol/L Fe2+处理组与对照组比较差异具有统计学意义(t=9.015,P＜0.005);5、25和100μmol/L Fe2+处理组产生的iROS分别为对照组的147%、172%和231%,其中25和100μmol/L Fe2+处理组与对照组比较差异具有统计学意义(F=3.091,P＜0.05);(5)5、25和100 μmol/L Fe2+处理组OX-42(+)小胶质细胞数量分别为对照组的183%、190%和240%,其中25和100μmol/L Fe2+处理组与对照组比较差异具有统计学意义(F=6.101,P＜0.01);小胶质细胞激活后胞体变大,形状不规则.结论 Fe2+激活小胶质细胞,使其形态发生显著变化,并产生大量神经毒性因子,选择性损伤多巴胺能神经元;为抑制铁过度激活小胶质细胞成为治疗PD的新策略提供依据.