侵入性迷走神经电刺激激活小胶质细胞α7nAChR减轻帕金森小鼠纹状体神经炎症的机制研究

摘要

目的 探讨侵入性迷走神经电刺激（VNS）激活小胶质细胞α7烟碱型乙酰胆碱受体（α7nAChR）改善帕金森（PD）小鼠纹状体神经炎症的作用机制。方法 将40只8周龄SPF级野生型雄性C57BL/6J小鼠，采用随机数字表法将其分为Control组、MPTP组、VNS组和Sham组4组，每组10只。VNS组和Sham组执行电极植入手术，VNS组和Sham组手术方式完全一致。术后1周待伤口恢复后，将MPTP组、VNS组和Sham组皮下注射MPTP生理盐溶液（20 mg/kg）联合腹腔注射丙磺舒（250 mg/kg）制造PD模型，Control组按照与其他3组相同的方法注射等体积的生理盐水，每周2次，持续干预5周。VNS组和Sham组在造模的同时对小鼠进行VNS,VNS组采用矩形波，频率为30 Hz，脉冲宽度300μs，电流强度2 mA，上升下降时间为5 s进行干预；Sham组刺激的电流强度为0 mA，其他刺激参数与VNS组完全一致，每天1次，持续干预5周。造模和干预完成后采用旷场试验检测各组自主运动功能；转棒测试检测各组平衡协调功能；免疫组织化学法检测各组纹状体酪氨酸羟化酶（TH）阳性细胞面积；Western blot法检测各组纹状体TH、α7nAChR蛋白相对表达量；ELISA法检测各组纹状体IL-1β、IL-6和TNF-α蛋白表达水平；免疫荧光染色法检测各组小胶质细胞和α7nAChR阳性细胞数量。结果 与Control组比较，MPTP组自主爬行距离减少（P<0.05）；与Sham组比较，VNS组自主爬行距离增加（P<0.05）。与Control组比较，MPTP组在转棒上的停留时间变短（P<0.05）；与Sham组比较，VNS组停留时间延长（P<0.05）。免疫组织化学染色结果显示：与Control组比较，MPTP组TH阳性细胞面积减少（P<0.05）；与Sham组比较，VNS组TH阳性细胞面积增加（P<0.05）。Western blot结果显示：与Control组比较，MPTP组TH、α7nAChR蛋白相对表达量均减少（P<0.05）；与Sham组比较，VNS组TH、α7nAChR蛋白相对表达量均增加（P<0.05）。ELISA检测结果显示：与Control组比较，MPTP组促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α蛋白表达水平均增加（P<0.05）；与Sham组比较，VNS组IL-1β、IL-6、TNF-α蛋白表达水平均减少（P<0.05）。与Control组比较，MPTP组IBA-1阳性细胞数量明显增加（P<0.05）,α7nAChR阳性细胞数量减少（P<0.05）；与Sham组比较，VNS组IBA-1阳性细胞数量明显减少（P<0.05）,α7nAChR阳性细胞数量增加（P<0.05）。结论 VNS可通过激活小胶质细胞α7nAChR，减轻PD小鼠纹状体神经炎症，从而预防多巴胺能神经元的丢失。

关键词

帕金森病 / 神经炎症 / 迷走神经电刺激 / α7nAChR / 小胶质细胞

基金资助

国家自然科学基金面上项目(82071431)