DTX1介导小胶质细胞失能在创伤性脑损伤后神经损伤与修复中的作用及机制

原发与继发神经损伤导致的功能障碍是影响重型颅脑损伤患者生存及生活质量的重要因素。小胶质细胞(MG)是脑炎症反应最主要的免疫细胞，参与脑损伤早期神经继发损伤及后期再生与修复，但其作用及机制尚不清楚。我们前期发现：大鼠脑损伤晚期MG过度增生且高表达DTX1，转染DTX1使MG对LPS刺激的反应降低。我们推测：MG失能在脑损伤后继发神经损伤与修复中发挥重要作用，而DTX1过表达可能是MG失能的分子基础。本课题先以体外培养MG为模型，通过构建DTX1基因过表达及干扰载体，采用RT-PCR、ELISA等技术，观察DTX1对MG分泌炎性因子、吞噬等功能的影响，证实DTX1可以介导MG失能；在此基础上，通过大鼠脑损伤模型及MG与神经元共培养体系，采用WB、免疫组化等方法观察DTX1介导MG失能在神经损伤与修复中的作用及机制。本课题将深化对脑损伤后继发神经损伤机制的认识，为神经再生与修复探索新的促进措施。

项目背景：原发与继发神经损伤导致的功能障碍是影响重型颅脑损伤患者生存及生活质量的重要因素。小胶质细胞(MG)是脑炎症反应最主要的免疫细胞，参与脑损伤早期神经继发损伤及后期再生与修复。本课题旨在探讨DTX1基因对MG活化的影响，结果有望深化对脑损伤后神经继发损伤机制的认识，并为神经再生与修复探索新的促进措施。. 主要研究内容与重要结果： 1、构建了DTX1过表达载体并建立了大鼠MG永生化细胞株：在克隆DTX1基因的基础上构建了DTX1过表达腺病毒载体；通过克隆端粒酶TERT基因并包装成慢病毒，转入分离的大鼠MG，经抗性筛选后得到永生化细胞株，为后续实验奠定了基础。 2、观察了损伤条件下DTX1的表达变化规律及对MG功能的影响: 在内毒素（LPS）刺激MG损伤模型中，DTX1的表达呈现先下降后升高的明显趋势，从细胞损伤后第2d开始表达明显增强，至第7d达到峰值，随后逐步下降，到14d后恢复正常水平；在颅脑打击伤模型中，DTX1的表达变化规律与LPS细胞损伤模型一致。体外实验显示，LPS刺激下，MG先呈M1型极化并维持7d，之后逐步向M2型极化转变。 3、体外观察了DTX1对MG分泌细胞因子等功能的影响：采用LPS刺激MG模型，结果显示过表达DTX1能显著增强MG的M1型极化，使其分泌致炎细胞因子明显增多，而后期免疫抑制性细胞因子含量则明显不足。与此同时，MG的趋化迁移能力也明显增强。 4、初步探讨了DTX1在MG调控神经元损伤与修复相关基因的影响：体外细胞共培养模型实验结果显示，增强MG中DTX1表达，与之共培养的神经元中cAMP含量减少，PKA活性降低，Bcl-2表达降低，反之，干扰DTX1基因表达后再用LPS进行刺激，神经元相关指标呈反向改变。 5、初步探讨了IRF5对DTX1表达的影响及调控机制：体外损伤模型实验显示，LPS可以显著增强MG中M1型极化核转录因子IRF5表达，干扰IRF5可以抑制MG的M1型极化，与此同时DTX1表达也显著下降，提示DTX1表达可能受IRF5直接调控。. 项目科学意义：本研究初步阐明DTX1在颅脑损伤中的表达规律及对MG极化、细胞因子分泌等功能的影响，及在MG调控神经元损伤与修复中的作用，深化了对脑损伤后神经继发损伤机制的认识，并为神经再生与修复探索新的促进措施。