谷氨酰胺合成酶缺失通过琥珀酸盐/HIF-1α轴促进小胶质细胞促炎极化

摘要

目的 探讨谷氨酰胺合成酶(GS)调控小胶质细胞BV2极化的作用机制。方法 (1)将BV2细胞分为对照组、脂多糖(LPS)组和IL-4组，通过免疫荧光和Western blotting分析GS、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和精氨酸酶-1(Arg-1)蛋白表达水平；(2)构建siRNA敲低GS的BV2细胞模型，分为对照siRNA组、对照siRNA+LPS组、GS siRNA1+LPS组、GS siRNA2+LPS组、对照siRNA+IL-4组、GS siRNA1+IL-4组和GS siRNA2+IL-4组，通过Western blotting分析iNOS、Arg-1及缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)蛋白表达水平，免疫荧光检测CD32(M1)、CD206(M2)标记，qRT-PCR定量促炎(TNF-α、IL-1β)和抗炎(IL-10、TGF-β)细胞因子mRNA,并检测代谢物(α-酮戊二酸、琥珀酸盐)水平。结果 (1)LPS激活的M1型BV2细胞中GS表达明显下调(P<0.01),而IL-4诱导的M2型BV2细胞中GS表达显著上调(P<0.01);(2)GS敲低后，LPS处理的BV2细胞促炎因子分泌增加，M1极化增强(iNOS上调，P<0.01);(3)GS敲低抑制IL-4诱导的M2型极化(Arg-1下调，P<0.01);(4)GS缺失导致IL-4激活的BV2细胞中α-酮戊二酸减少、琥珀酸盐积累及HIF-1α稳定性增加。结论 GS通过调控代谢重编程(琥珀酸盐/HIF-1α轴)促进小胶质细胞向促炎M1型极化，同时抑制抗炎M2型极化，提示GS是干预神经炎症的潜在靶点。

关键词

谷氨酰胺合成酶 / 小胶质细胞 / 缺氧诱导因子-1α / 糖酵解 / 神经炎症 / 脂多糖 / 琥珀酸盐 / 巨噬细胞激活