小胶质细胞PTGS2/Hepcidin炎症通路在神经元铁死亡中的作用机制

摘要

目的 探讨BV2小胶质细胞前列腺素内过氧化物酶2（prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2）对HT22海马神经元铁死亡的调控及可能的分子机制。方法 DMEM培养基培养BV2细胞，待BV2小胶质细胞进入对数生长期后，将其分为模型组（CELE组、CELE+LPS组和LPS组）与对照组（Control组），Control组继续常规培养，CELE组和CELE+LPS组加入2.5μM塞来昔布，LPS组加入等体积完全培养基。24 h后换液，LPS组和CELE+LPS组给予脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）(100 ng/mL)孵育12 h。收集各组培养液上清，以1∶1比例与完全培养基混合培养对应各组HT22细胞24 h。MTT法检测细胞活力，酶联免疫吸附测定法（Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay,ELISA）检测ROS及炎症因子TNF-α等。比色法检测神经元铁含量。Western blotting、qPCR法检测相关蛋白及mRNA表达。结果 LPS处理后，BV2细胞活化标志物离子化钙结合适配分子1（ionized calcium binding adapter molecule 1,IBA-1）、PTGS2表达升高，其培养基上清液中炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6表达增加，与对照组比差异具有统计学意义（P<0.01）。CELE+LPS组PTSG2、TNF-α、IL-1β、IL-6表达降低，与LPS组比差异具有统计学意义（P<0.05）。LPS组HT22细胞活力降低，丙二醛（malonic dialdehyde,MDA）、Fe²⁺水平升高，铁转运蛋白1（ferroportin 1,FPN1）、铁调素（hepcidin）表达增加，STAT3磷酸化（p-STAT3）增加，与对照组相比差异具有统计学意义（P<0.01）,CELE+LPS组HT22细胞活力增加，铁死亡水平降低，FPN1、hepcidin及p-STAT3减少。结论 小胶质细胞PTGS2上调细胞炎症，促进神经元铁死亡。其机制可能与PTGS2促进STAT3磷酸化，增加hepcidin表达，诱导神经元铁稳态失衡有关。

关键词

铁死亡 / 小胶质细胞 / 前列腺素内过氧化物酶2 / 铁调素 / 铁稳态

基金资助

四川省科技厅自然科学基金（2022NCFSC1360）; 四川省人力资源和社会保障厅留学人员科技活动择优资助项目（19058）; 西南医科大学校级科研项目（2021ZKQN059）; 省级大学生创新创业训练计划项目（S202210632220,S202210632307）; 泸州市科技计划项目（2023JYJ001）