CB2R通过TAK1/NF-kB通路调控脊髓损伤后的神经炎症

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目的:探究CB2R在脊髓损伤前后的表达水平的变化以及调节CB2R对脊髓损伤后运动功能恢复的影响;明确调节CB2R在体内和体外对小胶质细胞极化过程的影响;进一步探究选择性激动CB2R对脊髓损伤后胶质瘢痕形成、轴突再生、脱髓鞘以及细胞凋亡的影响;明确调节CB2R抑制脊髓损伤后神经炎症的分子机制。方法:首先采用Western blotting技术检测小鼠脊髓损伤前后CB2R的表达量的差异。在对小鼠实施椎扳切除术后,使用脊髓打击器建立Allen打击模型,即SCI组;没有进行打击的作为sham组;脊髓打击后用微量注射器将CB2R选择性激动剂JWH-133或CB2R抑制剂AM630注射至蛛网膜下腔,分别作为SCI+J组和SCI+A组。用BMS评分、游泳试验和足迹试验评价小鼠脊髓损伤后的运动功能恢复以及步态协调性。用免疫荧光染色和ELISA检测各组小鼠脊髓损伤后3天时小胶质细胞极化情况和炎症因子表达水平。将小胶质细胞分为正常小鼠原代小胶质细胞组(control组),LPS炎性诱导组(LPS组),JWH-133预处理+LPS炎性诱导组(LPS+J组)以及AM630预处理+LPS炎性诱导组(LPS+A组)。用免疫荧光染色、流式细胞术和ELISA技术检测各组小胶质细胞的极化表型和炎症因子水平。用大体观察、HE染色和免疫荧光染色检测脊髓损伤后1周的组织损伤和胶质细胞聚集情况。用HE染色和免疫荧光染色检测脊髓损伤后4周各组的胶质瘢痕情况。用免疫荧光染色和LFB染色比较脊髓损伤后4周各组的轴突再生和脱髓鞘情况。使用TUNEL染色,免疫荧光染色和尼氏染色评价脊髓损伤后各组的细胞凋亡水平差异。应用Western blotting和免疫荧光染色检测各组细胞中NF-κB通路表达水平和亚细胞定位。采用免疫沉淀技术检测调节CB2R对TAK1和TRAF6之间相互作用的影响以及TAK1泛素化水平。结果:免疫荧光染色显示小鼠脊髓损伤后1周损伤部位的CB2R表达量显著增加,CB2R在脊髓损伤后的差异性表达在小胶质细胞中最显著。BMS评分,水箱实验和步态实验结果表明JWH-133促进小鼠脊髓损伤后的运动功能恢复。免疫荧光染色和ELISA结果显示CB2R激动剂促进了脊髓损伤后小胶质细胞的M2型极化并且减少了炎症因子的释放。免疫荧光染色和流式细胞术结果显示LPS+J组小胶质细胞M2表型比例较LPS组明显增高。ELISA结果显示LPS+J组小胶质细胞释放更少的炎症因子。HE染色,GFAP和IBA-1免疫荧光染色结果显示CB2R激动剂减少了损伤面积并减少了损伤后的损伤范围和胶质瘢痕形成;LFB染色、NF200和MBP免疫荧光染色结果显示SCI+J有着更多的轴突再生和髓鞘存留;TUNEL染色,尼氏染色和免疫荧光染色表明SCI+J组脊髓损伤部位有着更低的细胞凋亡水平。Western blotting和免疫荧光染色显示LPS+J组小胶质细胞中NF-κB通路表达水平较LPS组降低。免疫沉淀分析结果显示TAK1和TRAF6之间的相互作用以及TAK1的泛素化水平也较LPS组减低。结论:本研究发现CB2R在脊髓损伤后表达增高,并且上调的CB2R主要出现在小胶质细胞上;而选择性激动CB2R可以减少脊髓损伤后的小胶质细胞炎z症激活、炎症因子释放、损伤面积、胶质瘢痕形成、细胞凋亡,同时促进轴突再生和髓鞘再生,并最终促进运动功能恢复。
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