神经元外泌体miR-24-3p对小胶质细胞激活及血脑屏障功能的影响

摘要

目的 探究神经元外泌体miR-24-3p在小胶质细胞（BV2细胞）激活及血脑屏障（BBB）功能中的作用。方法 分离并培养小鼠原代神经元，用LPS处理后收集上清并分离外泌体，采用Western blot检测外泌体标志蛋白（TSG101、CD63和CD9）的表达，RT-qPCR检测miR-24-3p表达。神经元细胞转染miR inhibitor或者外泌体抑制剂GW4869处理后，使用10 mg/L LPS诱导，然后检测神经元细胞以及外泌体中miR-24-3p的表达水平；提取各组外泌体与BV2细胞共培养，分为对照-Exo组、LPS-Exo组、LPS-miR inhibitor-Exo组和LPS-GW4869-Exo组，通过MTT、细胞划痕、流式细胞术、ELISA及Western blot评估BV2细胞活力、迁移、极化（ICAM-1、VCAM-1、iNOS、Arg1、CD206）及炎症因子分泌（TNF-α、IL-1β、IL-6、TGF-β、IL-4、IL-10）。将上述4组的BV2细胞分别与BBB模型（神经内皮细胞、血管周细胞和星形胶质细胞）共培养，命名为对照-Exo-BV2组、LPS-ExoBV2组、LPS-miR inhibitor-Exo-BV2组和LPS-GW4869-Exo-BV2组，Western blot检测紧密连接蛋白（Occludin,Claudin-5,ZO-1）的表达，评估BBB渗透性和跨膜电阻（TEER）。结果 miR-24-3p在LPS诱导的神经元细胞中表达增加（P<0.05），且外泌体中检测到TSG101、CD63和CD9的表达以及miR-24-3p表达，上清液中未检测到TSG101、CD63和CD9的表达。LPS诱导后神经元及外泌体中miR-24-3p表达显著升高（P<0.05），而miR inhibitor和GW4869均抑制miR-24-3p在外泌体中的表达（P<0.05）。与对照-Exo组比较，LPS-Exo组BV2细胞活力和迁移能力显著提高（P<0.05），且M1极化蛋白（CD16/32和iNOS）的表达增加（P<0.05）,M2相关蛋白（Arg1和CD206）表达减少（P<0.05）；此外，促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β和IL-6）水平增加（P<0.05），抗炎细胞因子（TGF-β、IL-4和IL-10）水平减少（P<0.05）。与LPS-Exo组比较，LPS-miR inhibitor-Exo组和LPS-GW4869-Exo组BV2细胞活力和迁移能力显著降低（P<0.05），而M2相关基因表达增加（P<0.05）；促炎细胞因子水平降低（P<0.05），抗炎细胞因子水平提高（P<0.05）。在BBB体外模型中，与对照-Exo-BV2组比较，LPS-Exo-BV2组BBB渗透性增加（P<0.05）,TEER降低（P<0.05），且BBB内皮细胞中Occludin、Claudin-5、ZO-1表达水平减少（P<0.05）；与LPS-Exo-BV2组相比，LPS-miR inhibitor-Exo-BV2组和LPS-GW4869-Exo-BV2组BBB渗透性降低（P<0.05）,TEER提高（P<0.05）,Occludin、Claudin-5、ZO-1表达增加（P<0.05）。结论神经元外泌体中miR-24-3p的异常上调促进BV2细胞的激活，诱导神经炎症，并加剧BBB功能紊乱。

关键词

miR-24-3p / 外泌体 / 神经元 / 血脑屏障 / 小胶质细胞 / M1极化 / 神经炎症