宫内感染/炎症后未成熟脑星形细胞胶质化的作用及机制

我们的前期研究发现宫内感染后炎症介质可能影响未成熟脑星形细胞增殖和胶质化行为而致脑白质损伤，且未成熟脑Notch1信号有表达增高。生理条件下Notch1信号在维持星形细胞的分化发育中起关键作用，但宫内感染/炎症后Notch1信号是否调控未成熟脑星形细胞胶质化尚不清楚。通过建立宫内感染大鼠模型，观察宫内感染后未成熟脑Notch1信号活化的时空特性；并取胎鼠脑组织细胞培养，观察炎症条件下未成熟星形细胞的增殖分化障碍，且予细胞转染Notch1ICD基因上调Notch1信号和RNAi技术抑制Notch1基因，研究Notch1信号对感染/炎症后未成熟星形细胞胶质化的调控作用及对GFAP基因启动子区STAT3结合位点CpG岛甲基化水平的影响；及予γ-分泌酶抑制剂干预，探讨抑制Notch1信号活化是否改善宫内感染后未成熟脑星形细胞胶质化,从细胞分化角度进一步阐明宫内感染/炎症导致早产儿脑白质损伤的机制。

星形胶质细胞和炎症-发育信号可能参与宫内感染/炎症后未成熟脑脑白质损伤的机制。本项目通过建立宫内感染大鼠模型，研究未成熟脑脑白质损伤及星形细胞胶质化，以及探讨对仔鼠认知功能的影响，并研究感染/炎症对未成熟脑星形胶质细胞增殖和分化的影响和Notch1信号是否参与这一过程；而且探讨Notch1信号通路调节宫内炎症后仔鼠认知功能的分子机制。结果表明宫内感染/炎症后新生7日龄（P7）大鼠未成熟脑海马区BrdU+/GFAP+双阳性细胞数较对照组显著增加，表明宫内感染/炎症能导致未成熟脑海马区出现星形胶质细胞增殖。宫内感染后Notch1及其下游信号分子Hes5表达在19日胎龄及1、3、7日龄仔鼠脑内表达增加现象，表明宫内感染/炎症后未成熟脑Notch1-Hes信号表达呈一定的时空性。 LPS刺激后星形细胞Notch1、Hes1/Hes5存在短暂的表达增加现象，且不同的感染/炎症条件下Notch1 /Hes信号的表达特点是不同的。此外，予LPS刺激和TP-EGCG干预星形细胞，发现TP-EGCG干预可明显逆转LPS体外刺激所导致的星形胶质细胞内MDA含量的增高及星形胶质细胞凋亡率的上升，提示TP-EGCG对星形胶质细胞可能有抗氧化、抗凋亡作用。Morris水迷宫实验发现，宫内感染/炎症对子代大鼠学习记忆和认知能力的影响；γ分泌酶抑制剂MW167不仅可以明显降低Notch1-NICD-Hes1的表达，而且还可以缓解宫内感染后脑白质损伤的大鼠远期学习记忆认知能力的下降，表明抑制Notch1信号活化对宫内感染后子代大鼠远期认知和记忆功能有影响；说明Notch1信号通路可能是宫内感染/炎症后子代大鼠学习记忆和认知功能缺陷的重要分子机制。此外，以miRNA 芯片（Affymetrix GeneChip miRNA 4.0 Array）检测宫内感染/炎症后大鼠脑组织与对照组的差异表达基因，发现miR-122、miR-490、miR-154以及miR-1等在P1、P3或P14组中均有表达差异，提示上述miRNA可能参与宫内感染/炎症与围产期脑损伤；为下一步研究选择目标miRNA进一步探讨分析宫内感染/炎症后miRNA是否调控Notch1信号活化打基础等。本研究从炎症-发育信号角度进一步说明宫内感染/炎症后未成熟脑脑白质损伤的机制。