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锰是人体必须的微量元素,参与体内很多重要的合成与代谢,体内锰含量缺乏会导致生长发育迟缓,过量的锰暴露会导致神经系统紊乱等脑部疾病,锰广泛存在于空气、水、土壤中,但南北方土壤中含量有差异。锰矿石的开采和冶炼、焊接操作等职业人员易受到高浓度锰暴露的危害产生神经系统损伤。许多环境污染状况和职业环境都会对神经系统造成不同程度的损伤,小胶质细胞是中枢神经系统的免疫驻留细胞,对维持神经系统的稳态健康十分重要,小胶质细胞会过度活化释放出大量的一氧化氮(NO)、活性氧(ROS)、白介素8(IL-8)等,可能与神经退行性疾病的发生密切相关。本研究考察了多种外源物质对小胶质细胞的影响:脂多糖(LPS)与氯化锰诱导的小胶质细胞的过度活化作用以及莲心碱、甲基莲心碱、异莲心碱这三种双苄基异喹啉类生物碱(BBI)对其过度活化的抑制作用。第一部分实验从药效学层次考察了三种莲子心生物碱抑制LPS诱导的小胶质细胞过度激活的机制。首先,采用划痕法考察了小胶质细胞的迁移能力。实验结果表明:三种莲子心生物碱(10μM)单独作用下,不改变小胶质细胞的基础迁移能力,三种生物碱与LPS(1μg/mL)联合作用后,能够抑制小胶质细胞的过度迁移。其次,采用吞噬鸡血红细胞的方法考察了小胶质细胞的吞噬能力,实验结果表明:鸡血红细胞孵育2h左右小胶质细胞表现出吞噬能力,LPS使小胶质细胞吞噬能力显著增强,与三种莲子心生物碱联合作用后,吞噬能力得到抑制。最后,采用酶联免疫吸附分析实验(ELISA)考察小胶质细胞释放炎症因子白介素-8(IL-8)的能力。实验结果表明:三种莲子心生物碱能够抑制LPS激活的小胶质细胞过度释放IL-8。第二部分实验考察了三种莲子心生物碱抑制LPS诱导的小胶质细胞过度激活的能力。首先,以DCFH-DA为荧光探针,采用荧光分光光度计法考察小胶质细胞内活性氧(ROS)水平,实验结果表明:LPS诱导后小胶质细胞ROS水平明显升高,不同浓度(1、3和10μM)的莲子心生物碱均能够抑制ROS的过度释放,并且这种抑制作用呈浓度效应关系,莲子心生物碱浓度越高,抑制作用越显著。其次,以Fura-2/AM为荧光探针,采用荧光分光光度计法考察小胶质细胞内[Ca2+]i水平,实验结果表明:LPS能够增强小胶质细胞内[Ca2+]i水平,三种莲子心生物碱均能够抑制小胶质细胞内[Ca2+]i过度释放。最后,采用Western Blot法考察小胶质细胞钙调蛋白(CaM)的表达。实验结果表明:三种莲子心生物碱均能抑制LPS激活的小胶质细胞CaM的表达增强。第三部分实验研究了氯化锰对小胶质细胞激活作用的影响及三种莲子心生物碱对其诱导小胶质细胞激活的抑制作用,首先以不同浓度的氯化锰单独和LPS联合作用于小胶质细胞,采用MTT法考察小胶质细胞的存活率,实验结果表明:氯化锰单独作用或与LPS共同作用,氯化锰的浓度大于100μM时均能使小胶质细胞存活率呈现显著下降,故实验设置氯化锰作用浓度为30μM。其次采用Griess法考察小胶质细胞释放NO的能力,实验结果表明:氯化锰单独作用于小胶质细胞对小胶质细胞释放NO能力无显著影响,但与LPS联合作用后能够显著提高小胶质细胞释放NO水平。接着,采用HE染色法考察小胶质细胞形态学的变化,实验结果表明:LPS作用后能使小胶质细胞突触加长,呈现激活形态,与氯化锰联合作用后进一步增强了激活效果,三种莲子心生物碱均能够抑制氯化锰和LPS诱导的小胶质细胞形态学异常变化。最后,采用划痕法考察了LPS与氯化锰联合作用后小胶质细胞迁移能力的变化。实验结果表明:在LPS与氯化锰联合作用下,小胶质细胞迁移能力显著增强,三种莲子心生物碱共同作用下,抑制小胶质细胞过度迁移。综上所述,三种莲子心生物碱均能够抑制LPS诱导的小胶质细胞吞噬、迁移能力,以及过度释放炎症因子IL-8的能力,这可能与其抑制细胞内ROS水平、[Ca2+]i的增高以及CaM表达有关。氯化锰能够增强LPS对小胶质细胞的激活作用,增强炎症反应。三种莲子心生物碱能够抑制氯化锰和LPS共同诱导的小胶质细胞形态学改变,并抑制细胞的过度迁移。其具体作用机制有待进一步研究。该研究可初步阐明氯化锰在神经炎症发生中的作用,并阐明莲子心生物碱在防治氯化锰为代表的重金属污染引发的神经炎症相关疾病中的作用奠定理论基础。