前额叶皮层TLR9介导的神经炎症参与孤独症发病的机制研究

Autism is a human neurodevelopmental disorder of early childhood onset, and the incidence of autism was significant increasing in recent years. Increasing evidence indicates that neuroinflammation is important in the pathogenesis of autism. Our prior researches discovered that upregulated toll like receptor 9 (TLR9) in glia could induce robust neuroinflammation. Recently, we found that TLR9 and cytokines were elevated in prefrontal cortex (PFC) in rat models of autism compared with control. All above suggest that the PFC TLR9 mediated neuroinflammation may involved in the pathophysiology of autism, however, further mechanistic work is needed to investigate the detailed mechanisms. The present study will observe the change of TLR9-GLIA- cytokines signal in different time courses and its effects on the neurons in PFC by using the real-time PCR, Western blot, immunofluorescence, specific inhibitor and RNA interference (RNAi), and will further clarify the impact of its internal regulatory mechanisms on abnormal behavior associated with autism. Also, the present research can supply a scientific basis for TLR9 as a potential therapeutic target for autism.

孤独症是一种发生于儿童早期的精神发育障碍性疾病，发病率逐年升高，但至今病因不明。越来越多的证据表明神经炎症（neuroinflammation）在孤独症的发生发展过程中起着非常重要的作用。本课题组前期研究发现上调中枢内Toll样受体9（TLR9）能激活胶质细胞引起强烈持久的神经炎症，还发现孤独症大鼠前额叶皮层TLR9、细胞因子较正常大鼠显著升高，提示前额叶皮层TLR9介导的神经炎症与孤独症的发病机制有关，但具体的信号通路尚待进一步研究。本研究拟在孤独症大鼠模型上采用qPCR、WB、免疫荧光、特异性抑制剂、RNA干扰等技术，观察孤独症动物模型形成不同阶段前额叶皮层TLR9信号通路的表达变化及其对前额叶皮层神经元的影响，并进一步阐明其内在调控机制对孤独症相关异常行为的影响，为深入了解孤独症的发病机制，明确TLR9作为潜在治疗靶点的可行性以及寻求治疗孤独症的有效方法提供科学依据。

孤独症是一种发生于儿童早期的精神发育障碍性疾病，发病率逐年升高，但至今病因不明。因此，深入研究其发生、发展的机制，寻找新的药物治疗靶点意义重大。本研究在VPA导致的孤独症大鼠模型上观察了TLR9-胶质细胞-炎性细胞因子信号通路在前额叶皮层以及海马的表达变化，深入了解孤独症的发病机制，并将部分指标在孤独症儿童身上进行验证，取得了下列重要结果：.1)明确TLR9与HSP90在大鼠脑内的细胞定位。.运用免疫组化双标结合激光共聚焦的方法，明确TLR9与HSP90在孤独症模型大鼠脑内的细胞定位。实验结果表明，TLR9与HSP90主要表达于神经元，少量表达于小胶质细胞和星形胶质细胞。.2)明确 TLR9 与HSP90在孤独症大鼠中作用及其机制。.在孤独症大鼠模型上，TLR9与HSP90在前额叶皮层与海马内的表达均显著增加。TLR9激活后引起星形胶质细胞显著激活增生，模型组大鼠GFAP 的表达显著增加。胶质细胞激活引起的IL-18、IL-1β、TNF-α等炎性因子在模型组大鼠脑内含量显著高于对照组大鼠。炎性因子的大量释放引起神经元的损伤以及突触连接丧失，模型组大鼠的GAP43表达显著的低于对照组大鼠。.3)明确孤独症儿童血清内相关的因子表达情况。.为了进一步验证上述结果，我们检测了孤独症儿童血清内炎性因子的表达，结果显示，孤独症儿童血清内IL-6、TNF-α的表达显著高于典型发育儿童。此外，我们还检测了孤独症儿童其它与孤独症发生有关的指标，ROC统计分析发现，这些指标的联合应用有助于协助诊断孤独症，为孤独症的早期诊断提供了理论基础。.以上工作进一步加深了对孤独症机理的理解，也为临床孤独症的诊断与治疗提供了新的思路。