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低氧联合LPS刺激对星形胶质细胞中炎性因子和BNIP3表达的影响*

2021-12-08丁利平朱玲玲

中国应用生理学杂志 2021年6期

丁利平, 韩 莹, 成 祥, 赵 彤, 朱玲玲,3△, 廖 红△

(1. 中国药科大学药物科学研究院, 南京 210009; 2. 军事医学研究院军事认知与脑科学研究所, 北京 100850; 3. 江苏省神经再生协同创新中心, 南京 210009)

高原环境由于缺氧可导致平原人进入高原地区,不能适应高原环境,发生高原地区的特有疾病,即急性高原病[1]。急性高原病严重时可进一步发展成急性脑水肿,进而威胁生命。近年来越来越多的研究显示炎症在加重高原低氧脑水肿和肺水肿中发挥着重要作用。研究发现给予小鼠脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)处理,随后进行高原低氧暴露,可导致小鼠发生脑水肿[2]。通常,急进海拔 4 000 m以上地区高原脑水肿发生率明显增加,在海拔4 000 m至5 000 m地区的发生率是0.5%~ 1.0%[3]。而据报道发生胃肠道或呼吸道感染后进入高原地区的人群更易患急性高山病[4]。血脑屏障的破坏被认为是引起脑水肿的重要因素。星形胶质细胞的终足结构是血脑屏障的组成成分。LPS是多数革兰氏阴性菌细胞壁的成分,由类脂A,核心寡糖和O-抗原组成[5]。LPS可以刺激星形胶质细胞,通过细胞膜上的Toll样受体,诱导炎症反应[6]。然而,低氧调节脑炎症反应的分子机制尚待阐明。

当机体处于低氧环境时,通过上调低氧诱导因子(hypoxia-inducible factor,HIF)的表达,对低氧做出适应性反应。BNIP3(Bcl-2/E1B-19K-interacting protein 3)属于Bcl-2家族中BH3-only蛋白,主要位于线粒体外膜上,是低氧诱导因子-1ɑ(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)的靶基因之一。低氧时,HIF-1α诱导BNIP3的表达。BNIP3参与许多疾病的病理过程,如癌症和缺血性疾病[7]。低氧能调节免疫细胞的功能,促进炎症的发生发展[8]。但是,目前关于BNIP3在星型胶质细胞炎症反应中的表达和作用的研究还未见报道。……

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