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摘要
目的探讨嘌呤能配体门控离子通道7(purinergic ligand-gated ion channel 7, P2X7)/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3, NLRP3)炎性小体通路在小鼠睡眠剥夺(sleep deprivation, SD)导致认知功能损伤中的可能作用及机制。方法将6～8周龄SPF级雄性C57BL/6J小鼠按随机数字表法分为3组, 每组n=6, 分别为正常对照组(CC组)、SD组、SD+P2X7受体拮抗剂亮蓝G(brilliant blue G, BBG)组(SD+BBG组)。采用改良型多平台水环境法建立小鼠SD模型。SD期间, SD+BBG组小鼠每天腹腔注射1次BBG(50 mg/kg), CC组和SD组小鼠注射等体积0.9%氯化钠溶液。采用Morris水迷宫实验评估小鼠的认知功能;Western blot检测小鼠海马组织P2X7、NLRP3、胱天蛋白酶-1(caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated proteins, ASC)、白介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)的表达水平;RT-qPCR检测海马肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α, TNF-α)、IL-1β、白介素-18(interleukin-18, IL-18)及小胶质细胞极化表面标志物CD206、CD86 mRNA的表达水平。采用Graph pad Prism 8.0软件以及SPSS 25.0软件统计分析和制图。结果 (1)3组小鼠逃避潜伏期的组别与时间交互效应显著(F=15.76, P<0.001), 第2～5天, SD组小鼠的逃避潜伏期均高于CC组, SD+BBG组小鼠的逃避潜伏期均低于SD组(均P<0.05)。(2)空间探索实验结果表明, 3组小鼠目标象限停留时间和穿越平台次数均差异有统计学意义(F=6.65, P=0.009;F=12.39, P<0.001), SD组小鼠目标象限停留时间[(23.42±0.55)s]和穿越平台次数[(17.67±0.71)次]均低于CC组[(29.48±1.78)s, (23.33±0.95)次](均P<0.05), SD+BBG组小鼠目标象限停留时间[(28.62±1.19)s]和穿越平台次数[(21.33±0.76)次]均高于SD组(均P<0.05)。(3)3组小鼠海马组织炎性相关蛋白P2X7、NLRP3、caspase-1、ASC、IL-1β表达水平均差异有统计学意义(F=8.23, 8.97, 8.45, 54.42, 8.12, 均P<0.05)。SD组小鼠海马P2X7[(0.93±0.02), (0.71±0.04)]、NLRP3[(0.97±0.04), (0.62±0.09)]、caspase-1[(1.00±0.03), (0.76±0.07)]、ASC[(0.96±0.02), (0.77±0.04)]、IL-1β[(0.85±0.07), (0.54±0.04)]蛋白表达水平均高于CC组(均P<0.05);SD+BBG组小鼠P2X7(0.74±0.05)、NLRP3(0.78±0.02)、caspase-1(0.74±0.04)、ASC (0.67±0.02)、IL-1β (0.53±0.07)蛋白表水平低于SD组(均P<0.05)。(4)3组小鼠海马组织IL-18、IL-1β、TNF-α、CD86、CD206 mRNA表达水平均差异有统计学意义(F=12.80, 12.28, 105.80, 7.06, 30.19, 均P<0.05)。SD组小鼠海马组织IL-18、IL-1β、TNF-α、CD86 mRNA表达水平均高于CC组(均P<0.05), CD206 mRNA表达水平低于CC组(P<0.05);SD+BBG组小鼠IL-18、IL-1β、TNF-α、CD86 mRNA表达水平均低于SD组(均P<0.05), SD+BBG组小鼠海马组织CD206 mRNA表达水平高于SD组(P<0.05)。结论 SD干预可导致小鼠认知功能损伤和海马P2X7表达增多, 这可能与P2X7/ NLRP3炎性小体信号通路激活, 促进小胶质细胞极化为促炎型和促炎因子表达增多有关。抑制P2X7表达可改善小鼠认知功能。
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单位天津医科大学总医院; 神经内科
