脑周细胞在重复性头部创伤后神经炎症中的关键作用及潜在治疗新策略

【字体: 时间:2025年03月04日 来源:Journal of Inflammation 4.4

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  研究人员聚焦重复性头部创伤后,脑周细胞对炎症反应的作用,发现 PDGF-BB 可减轻炎症,为 TBI 治疗提供新思路。

  

在大脑这个神秘的 “小宇宙” 里,神经炎症和血脑屏障(BBB)的破坏是许多神经系统疾病的 “导火索”,就像一场失控的 “小风暴”,会给大脑带来不小的麻烦。创伤性脑损伤(TBI)后,神经炎症尤为突出,一直以来,人们对小胶质细胞和星形胶质细胞在其中的作用了解较多,但对脑周细胞在 TBI 炎症反应中的具体贡献却知之甚少。这就好比在探索一座神秘岛屿时,有些地方还隐藏在迷雾之中。为了揭开这片迷雾,来自美国 The Roskamp Institute 等机构的研究人员踏上了探索之旅,他们的研究成果发表在《Journal of Inflammation》杂志上。

研究人员主要采用了动物实验、细胞培养和多种检测技术来开展研究。在动物实验方面,构建了小鼠闭合性头部损伤模型模拟重复性轻度创伤性脑损伤(r-mTBI);细胞培养则包括对小鼠脑血管周细胞和人脑血管内皮细胞的培养;同时运用 ELISA、免疫荧光、Western blotting 等检测技术,对相关蛋白表达、细胞增殖和细胞因子分泌等进行测定。


研究结果如下:


  1. 炎症刺激对脑周细胞的影响:通过 ELISA 检测发现,用 TNF-α、IL-1β 和 IFN-γ 处理培养的周细胞 2 - 24 小时后,PDGFRβ 表达显著上调,24 小时时增加 8 倍。MTT 实验表明,这些细胞因子刺激不影响细胞活力。进一步研究发现,细胞因子刺激后,STAT1 和 p-NFκB 等炎症反应蛋白水平升高,同时 VCAM1 和 MMP9 表达也增加,说明急性细胞因子刺激可使脑血管周细胞呈现炎症表型。

  2. PDGF-BB 对炎症周细胞的作用:研究发现,在人及小鼠 r-mTBI 脑匀浆和 r-mTBI 小鼠脑血管中,PDGF-BB 水平降低。给予外源性 PDGF-BB 刺激后,无论是在细胞因子刺激前还是刺激后处理周细胞,都能降低 PDGFRβ 水平和炎症通路的激活,如 STAT1 和 NFκB,还能减少 VCAM1 和 MMP9 的表达,表明 PDGF-BB 可调节周细胞对炎症的反应。

  3. 炎症刺激和 PDGF-BB 对周细胞分泌组的影响:利用 MSD 检测发现,PDGF-BB 在炎症刺激前或同时给予时,对细胞因子分泌影响不大,但在炎症刺激后给予,能显著降低 IL-1β、IL-2、IL-12p70 和 IFN-γ 等促炎细胞因子水平,说明 PDGF-BB 刺激可使周细胞向炎症反应较低的状态转变。

  4. 苯妥英(PHT)对脑周细胞的作用:研究显示,PHT 可诱导人内皮细胞和小鼠脑血管分泌 PDGF-BB。对 r-mTBI 小鼠脑周细胞的体外研究发现,PHT 处理后,r-mTBI 组的 TNF-α、IL-1β、IL-5 和 KC/GRO 水平显著降低,IL-10 水平升高,表明 PHT 可能通过诱导 PDGF-BB 分泌,调节脑周细胞的炎症反应,减轻脑血管炎症。


研究结论和讨论部分指出,脑周细胞在 TBI 后的免疫反应中起着关键作用。TBI 后 PDGF-BB 水平的慢性降低会导致周细胞功能障碍和脑血管炎症。而 PDGF-BB 刺激在减轻炎症分子和血管损伤标记物方面展现出潜力,提示 PDGF 通路具有治疗价值。此外,临床上常用的 PHT 可诱导 PDGF-BB 分泌,显著降低 r-mTBI 小鼠脑周细胞中的关键炎症标记物。这些发现强调了 PDGF 信号在周细胞介导的神经炎症中的重要性,也表明基于 PDGF-BB 的治疗策略,如使用 PHT,有望改善 TBI 后的脑血管结局。不过,PHT 的应用还需进一步优化,可能需要与其他针对更广泛炎症级联反应的疗法联合使用。总的来说,这项研究为深入理解 TBI 发病机制中周细胞的作用提供了重要依据,也为 TBI 的治疗开辟了新的方向,让我们在攻克 TBI 相关难题的道路上又前进了一步。

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