神经元NMDA受体炎症调节的年龄差异及其机制的研究

前炎性细胞因子白介素1已被大量研究结果证明在以帕金森病和老年性痴呆为代表的老年性神经变性疾病中扮演着重要角色。申请者在最近的研究中发现白介素1β和白介素18通过神经元内丝裂原活化蛋白酶p38的磷酸化抑制钙敏感性钾通道从而增大NMDA受体激活产生的内向电流。已有的研究表明白介素1在老年小鼠脑部的表达水平高于幼年及中年，因此申请者设想NMDA受体的炎症反应存在年龄差异，并且引起此差异的机制将能部分解释炎症促进神经变性疾病的作用机理。本研究中，在木瓜蛋白酶预处理的老年小鼠脑切片上分离出海马神经元，通过膜片钳及生化实验比较白介素1对NMDA受体作用的年龄差异，同时使用丝裂原活化蛋白酶、蛋白激酶C等的阻断剂分离出引起这种差异的作用通路。最后通过在海马神经元上用膜片钳全细胞模式直接灌注磷酸化的通路蛋白，观察记录电流的变化；和在小鼠纹状体内注射通路阻断剂，用小鼠转轮踏步实验评价神经功能，明确此通路机制。

本项目创新了一种中、老年海马神经元木瓜蛋白酶预处理的机械分离方法，阐明了前炎因子白介素1β对海马神经元γ-氨基丁酸受体的作用位点为α2β2γ2 亚型，明确了LPS 小鼠腹腔注射后，相关炎症因子在海马区域的表达水平存在差异，发现老年小鼠海马区域的IL-1β，IL-18 相对于幼年小鼠有较高，但在膜片钳实验中未发现不同年龄的海马神经元对炎症因子刺激的反应存在差异，而在细胞实验中，中年小鼠海马神经元对于高浓度炎症因子的刺激显示了更强的耐受性。由于本课题组在以往的研究中已证明一定浓度的IL-1β及IL-18可通过丝裂原活化蛋白激酶(MAPK) 通路促进神经元的凋亡，因此通过本项目的研究，进一步阐明了HUC MSCs通过丝裂原活化蛋白激酶(MAPK) 通路抑制神经元的凋亡，说明在患神经变性疾病的病人蛛网膜下腔注HUC MSCs，是一种有效的治疗方法，并且为炎症因子对神经干细胞作用的研究提供线索及基础。研究成果以论文形式在SCI收录期刊发表论文6篇，申请3 项发明专利，其中1项已授权。