探讨GSK-3β活性与小胶质细胞TLR4受体在POCD发生机制中的作用

术后认知功能障碍（POCD）发生的高危因素主要为高龄、手术。中枢炎症学说认为POCD与老人和术后中枢炎症反应有关，但机制尚不清楚。已知GSK-3β活性与炎症反应和认知功能有关，TLR4在激活小胶质细胞，引发中枢炎症反应中起关键作用。前期工作中，我们证实GSK-3β抑制剂-氯化锂可抑制海马内IL-1β上升。改善老年大鼠术后空间认知能力。本课题中我们将探讨GSK-3β活性改变与小胶质细胞激活之间的关系，拟在老年大鼠手术模型上用氯化锂探讨海马内GSK-3β活性与小胶质细胞上TLR4信号传导通路，炎性因子和术后空间认知能力改变之间的关系；并进一步在离体试验中以炎性细胞因子模拟炎症环境，以工具药物干预，用免疫组化、激光共聚焦显微镜、神经电生理技术论证GSK-3β活性、小胶质细胞活化、TLR4信号通路和海马神经元动作电位的关系，为防治POCD提供新的试验依据。

我们利用动物行为学实验、ELISA、PCR和蛋白免疫印迹等技术研究GSK-3β活性与小胶质细胞TLR4受体在POCD发生机制中的作用。. 首先，我们将48只、18月龄的SD大鼠随机均分入3组，分别为对照组、单纯手术组及氯化锂预处理复合手术组，探讨海马区域GSK-3β磷酸化是否参与锂盐对老年大鼠术后认知功能的作用过程。结果提示，预防性给予氯化锂可改善手术导致的老年大鼠术后认知功能损害，该作用可能与海马的p-GSK-3β的表达水平升高相关。同时，我们用LPS刺激BV-2细胞，以模拟离体中枢炎症环境，研究GSK-3β失活是否为丙泊酚对BV-2细胞炎症作用的重要分子机制。结果提示，30μM的丙泊酚预先给药可抑制LPS诱发的BV-2细胞炎症，而GSK-3β失活可能参与其中。其次，我们将BV-2细胞分入四组，分别为对照组、LPS组、丙泊酚组及LPS+丙泊酚组，以探讨小胶质细胞TLR4受体在POCD发生机制中的作用。结果提示，预先给予丙泊酚可在转录和翻译双重水平抑制LPS诱发的BV-2细胞TLR4的高表达，从而推测TLR4表达水平的抑制可能是丙泊酚改善BV-2细胞炎症的重要分子机制。再次，我们研究Licl、GSK-3β的特异性抑制剂SB216763及TLR4 siRNA对LPS诱导的BV-2小胶质细胞炎症的作用，并观察GSK-3β与TLR4在BV-2小胶质细胞炎症中的相互关联。结果提示，GSK-3β和TLR4在小胶质细胞炎症中存有相互调节关系，即GSK-3β失活可导致TLR4表达水平降低，而TLR4表达水平的下降亦可促使GSK-3β失活。最后，我们观察米诺环素对老年大鼠行70%肝切除术后认知功能的影响，并探讨星形胶质细胞活化在其中的可能作用。45只雄性、19月龄C57BL/6小鼠被随机均分入三组，分别为假手术组、单纯手术组及米诺环素组。结果提示，术后米诺环素治疗可通过抑制海马区域促炎性细胞因子的mRNA水平，改善老年小鼠术后空间记忆能力。海马区域的星形胶质细胞激活与肝部分切除术所致的老年小鼠长期POCD有关。. 综上所述，GSK-3β失活、小胶质细胞TLR4受体表达下调及星形胶质细胞活化被抑制可能参与防治POCD的作用过程，而在此过程中，GSK-3β活性与TLR4表达水平存在相互调节关系，这些因素有可能成为防治POCD的重要靶点。