扭转Postcardiopulmonary绕过使用相关的认知功能障碍k阿片受体受体激动剂调节小胶质极化通过NLRP3 / Caspase-1通路

文摘

体外循环(CPB)心脏手术期间使用的主要是治疗缺血性,瓣膜或先天性心脏病,主动脉剥离。的中枢神经系统(CNS)疾病发生心肺旁路后吸引了相当大的兴趣。术后神经认知障碍(PND)已报告后患者残疾和死亡的主要原因。的k阿片受体(侯尔)受体激动剂(U50488H)建议至关重要的治疗手术引起的中枢神经系统神经炎症反应。在这篇文章中,M1和M2小胶质偏振状态之间的转换表型并假设明显影响的监管机制侯尔受体激动剂在postcardiopulmonary旁路(post-CPB)存在。我们调查的影响U50488H神经炎症和小胶质细胞极化老鼠暴露在体外循环和探索NLRP3 / caspase-1途径的方法。三十SD大鼠随机分为三组:虚假的操作组,心肺旁路模型组和缅共+k阿片受体激动剂(U50488H)组,每组10只老鼠。莫里斯水迷宫被用来评估心脏大鼠的认知功能的变化。苏木精和伊红(他)染色法和TUNEL进行评估大鼠的海马损伤。酶联免疫吸附试验(ELISA)是用于检测脑损伤标记和炎性因子的变化。此外,采用免疫荧光观察小胶质细胞极化的表达和NLRP3其次是西方印迹检测NLRP3 / caspase-1通路的表达和小胶质细胞polarization-related蛋白质。大鼠小胶质细胞培养我n体外,LPS刺激,接受U50488H和caspase-1拮抗剂评估U50488H的效果和作用机理。KORs减轻海马损伤引起的心脏和改善患产后抑郁症。缅共激活了NLRP3 inflammasome和调节pro-caspase-1表达促进了pro-IL-l的表达式β和pro-IL-18导致增加炎症。然而,KORs也抑制NLRP3和转换小胶质细胞M1和M2的状态。Caspase-1抑制剂治疗减少了小胶质KORs引起的极化。的κ阿片受体受体激动剂可以抑制小胶质细胞的炎症介导和改善患产后抑郁症通过NLRP3 / caspase-1信号通路。

1。介绍

体外循环(CPB)心脏手术期间使用的主要是治疗缺血性,瓣膜或先天性心脏病,主动脉剥离。然而,post-CPB中枢神经系统(CNS)相关的并发症得到了相当大的关注,其中术后神经认知障碍(PND)已成为患者的残疾和死亡的主要原因1]。研究表明,CPB-induced炎症反应是患产后抑郁症的主要原因。因此,减少患产后抑郁症通过抑制中枢神经系统免疫压力诱导炎症反应和死亡率有着巨大的临床意义(2]。

中枢神经系统炎症与体外循环手术中使用[高度相关3]。一些临床研究表明,心脏外科创伤可能导致免疫系统激活,和许多炎症因素手术后患者外周血中可检测到(4- - - - - -6]。小胶质细胞(MI)是一种中枢神经系统的神经胶质细胞和它们的功能相当于巨噬细胞。小胶质细胞作为免疫细胞在中枢神经系统,不断消除受损和死亡的神经元,斑块,细胞碎片,和病原体在中枢神经系统7- - - - - -9]。心肌梗死通常驻留在一个静止状态,但迅速激活中枢神经系统时强调,这一过程被称为MI激活(10]。MI激活包括形态学变化,导致快速从分支形式过渡到一个科幻世界里的变形虫,形状和增加细胞大小(11]。在中枢神经系统,MI可以直接激活内源性有害刺激产生炎症因素如il - 1β,导致氧自由基的产生,影响神经元的活动和突触可塑性12,13]。这些因素严重影响中枢神经系统功能,从而导致认知功能受损和其他障碍。积累的证据在老鼠的研究已经表明,il - 1的表达升高β受损的空间学习能力(14,15]。这些研究表明,手术创伤激活免疫系统,导致增加了il - 1β海马的内容,减少受影响大鼠的学习能力和记忆(16]。

il - 1β通过连续生产MI激活,主要由反应发生在MI细胞质(17]。当MI受到病原菌及相关因素的刺激,损伤,和压力,核因子kappa-B (NF -κB)是由interleukin-1激活受体1 (IL-1R1), toll样受体(通常),和其他受体或不同的信号通路18- - - - - -20.]。这些因素促进转录的激活NLRP3, pro-IL-1β,pro-IL-18在细胞质中,导致的激活和功能化NLRP3 inflammasome细胞质和减少的激活域NLRP3 inflammasome [21]。激活NLRP3经历齐聚,新兵链接器蛋白质,ASC,并进一步激活caspase-1通过PYD和卡域之间的相互作用,从而处理pro-IL-1β为成熟il - 1β,它经历了细胞外释放执行其功能(22,23]。

阿片类药物是目前最广泛使用的镇痛药物在临床实践中。有类型的典型的阿片受体包括δ阿片受体,μ阿片受体,κ阿片受体(KORs)。KORs大量表达在前额皮质和其他大脑区域和执行各种功能,包括减少脑组织损伤和改善功能恢复在全身和局部脑缺血的动物模型24]。KORs受体激动剂广泛应用于围手术期镇痛由于他们强大的镇痛效果。他们还控制情绪和认知功能。U50488H侯尔受体激动剂,被发现显著降低认知障碍。药理研究也提出,KORs有助于控制化学、机械和热疼痛,主要在脊髓水平。KORs可以减轻脑损伤和增加功能的恢复在系统性和地区动物脑缺血。侯尔受体激动剂U50488H是管理在海马体神经损伤引起的缺血,结果表明大量减少认知障碍(25]。然而,它的精确控制功能仍有待阐明。Charron et al。26U50488H)验证,侯尔受体激动剂,能刺激海马胆碱能神经元激励KORs在海马神经细胞,可以大大减轻海马神经所产生的缺血损伤。积累的证据表明U50488H,侯尔受体激动剂,可以拯救胆碱dysfunction-caused小鼠的认知能力下降,尤其是scopolamine-induced认知障碍(26]。这种效应与胆碱能系统和由nor-BNI能够逆转,选择性侯尔拮抗剂。

KORs预计将可能导致患产后抑郁症的治疗体外循环心脏手术期间使用。在这项研究中,缅共建立了大鼠模型,实验小鼠受到KORs受体激动剂,U50488H,评估其能力降低认知功能障碍与海马神经元损伤的老鼠。额外的调查进行的抑制性影响KORs NLRP3 / caspase-1信号通路,它提出了一个可能的程序post-CPB PND的预防和治疗。

剩下的纸是组织如下:部分2提供了该方法的详细说明和实验过程。节3,不同的结果。部分4是关于讨论和部分5给出了结论。

2。材料和方法

2.1。实验小组和动物

在这个实验中,三十在SPF-grade的雄性sd大鼠中,体重350 - 450克,得到的实验动物科学系的综合医院北部的剧院命令(实验动物用户许可。SYXK(军事)20120007;实验动物生产许可证。SCXK(军事)20120006)。后的老鼠被随机分为三组,每组有十大鼠:虚假的操作组,心脏模型组和一群老鼠心脏U50488H。这项研究的动物实验是通过综合医院的IGDB-IACUC北部的剧院命令(IACUC没有。2020013)。

2.2。心脏大鼠模型的建立

老鼠与腹腔内注射麻醉(30毫克/公斤)戊巴比妥钠(美国Sigma-Aldrich # 57-33-0),在仰卧位固定在操作台上。河鼠插管和连接到一个小动物呼吸机和麻醉机。在手术期间,老鼠不断与2%异氟烷麻醉(# 26675-46-7,Sigma-Aldrich)。24 G针套管针放入正确的股动脉注入6%羟乙基淀粉(美国默克# 9005-27-0)0.5毫升/小时的速度。22 G针套管针放置在左股动脉动脉压力监测实时。CPB建立了放置22 G针套管针尾动脉,另一个18 G针套管针是定位在正确的颈静脉。静脉血液被抽干血液贮存柜每次管连接和固定到位。血液是通过尾动脉后回到人体血液转移通过蠕动泵和含氧与外部氧合器。麻醉水平根据需要调整是基于血液气体分析。老鼠的生理参数保持在地图> 60毫米汞柱,pH值在正常范围内,帕科₂在35 - 45毫米汞柱,底部多余的(是)在0±3更易/ L。因为isovolemic血液稀释是针对实现Hct CPB期间25±1%,流动可能会逐渐停止,恢复和机械通风。连续维修机械通风的管道被移除,剩下的血液在水库在慢慢注入身体保持循环稳定。成功建立CPB鼠模型的特点是老鼠的生存在手术后6 h。科拉琴的大鼠组静脉注射前30分钟CPB过程与U50488H (# D8040, Sigma-Aldrich)的浓度为1.5毫克/公斤(27,28]。

2.3。细胞培养

大鼠小胶质细胞(RM)买来ScienCell™(# R1900, ScienCell™研究实验室、美国),被隔绝的两只老鼠幼崽的大脑皮层。细胞冷冻交付作为第二文化。当启动的亚文化冻存细胞,这些细胞被培养在一个孵化器有限公司5%₂和37°C,使用小胶质细胞介质(# 1901,ScienCell™研究实验室)。然后细胞被播种在盖玻片在12-well板块5×10的浓度⁶细胞每这包含苯酚red-free DMEM(美国HyClone)。RM细胞治疗10 ng / mL脂多糖(LPS) (# L6529 Sigma-Aldrich) 24小时。这在体外研究包括以下组:控制RM细胞组(RM) LPS-treated RM细胞集团(有限合伙人),有限合伙人+ U50488H RM细胞组(陆),有限合伙人+ Ac-YVAD-cmk RM (SML0429 Sigma-Aldrich)细胞组(LAC)和有限合伙人+ U50488H + RS09 (# 5928, TOCRIS,英国)RM细胞组(LUR)。这些细胞被100 ng / mL LPS处理24 h,紧随其后的是1μmol / L的U50448H 30分钟。Ac-YVAD-cmk于500年解散μl DMSO,工作是50浓度μ米(27μg / ml),添加到30分钟在LPS刺激的细胞。

2.4。莫里斯水迷宫

在每一组中,老鼠在莫里斯水迷宫训练和测试在21术后第一天观察认知功能的变化。老鼠被放置到迷宫从随机的象限和面临的池壁。每个老鼠被允许90秒免费游泳找到隐藏的平台。逃逸潜伏期记录根据持续时间每鼠搜索然后隐藏的平台。莫里斯水迷宫实验进行了连续五天。前四天的结果被认为是收购培训和考试成绩获得第五天记录大鼠的空间学习和记忆成绩在每组。水下平台被24小时完成后隐藏平台的测试。老鼠被放置在水迷宫之前显示在相同的入口点。游泳路径为每个老鼠都记录了60年代。老鼠的时间居住在目标象限和是交叉平台位置的次数记录。 The data were analyzed using the Morris imaging analysis system.

2.5。组织样本集合

莫里斯水迷宫实验完成后,每组大鼠与2%异氟烷麻醉和安乐死由于横断的腹主动脉放血。血液样本收集和离心机2000 g×5分钟获得等离子体。血浆样本存储在−80°C。大脑进行解剖,组织样本中分离了出来。海马体的子集样本固定在4%多聚甲醛,剩下的海马体样本存储,不固定的,在−80°C。

2.6。苏木精和伊红染色(他)

Paraformaldehyde-fixed脑组织样品在分级脱水乙醇系列(从70%到100%),然后清除二甲苯的两个变化。嵌入在石蜡组织样本,和4μ米得到了部分使用切片机。部分被放在显微镜玻片,deparaffinized,沾染了苏木精染色5分钟。部分分化与1% HCl-ethanol之前,他们冲洗与磷酸盐(PBS, pH值7.4)。伊红染色剂是应用于30年代的部分,其次是与分级脱水乙醇系列,用二甲苯清除,然后用中性树脂cover-slipped。光显微镜下观察组织病理学变化。

2.7。Pyroptosis和细胞凋亡检测

检测细胞的凋亡率是使用TUNEL染色所提供的执行原位细胞凋亡分析工具包(美国表达载体C10619)。GSDMD抗体(美国罗福斯nbp2 - 80427)染色法是用来检测细胞pyroptosis GSDMD是pyroptotic因素(29日]。TUNEL细胞复染色。Paraffinized海马组织切成5μ米部分,放在显微镜玻片,用TUNEL工作试剂,以及稀释GSDMD主要抗体溶液通过孵化片在37°C 1 h而被保护。的部分是孵化streptavidin-HRP试剂在黑暗中工作了30分钟。DAPI染色进行染色细胞核。随后,部分与分级乙醇脱水系列和密封的盖玻片使用不变色的安装介质。为视觉图像被抓获在荧光显微镜下观察pyroptosis和细胞凋亡。这些过程的利率为每个组决定。

2.8。酶联免疫吸附试验(ELISA)

s - 100的表达水平β(美国CUSABIO CSB-E08066r),分析了无(CSB-E07963r CUSABIO) - csf (CSB-E07424r CUSABIO)、il - 6 (CSB-E04640r CUSABIO)、肿瘤坏死因子-ɑ(CSB-E11987r CUSABIO)、il - 1β(CSB-E08055r CUSABIO)和地震(CSB-E04610r CUSABIO)大鼠海马用ELISA试剂盒测定。制造商的协议中描述的程序都严格遵守。简单地说,100年μl标准和稀释的样本添加到每个ELISA酶联井微型板块,紧随其后的是潜伏在37°C 2 h。那么解决方案被移除,井被冲洗三PBS-Tween 20日变化和biotin-labeled抗体被添加到每个在37°C 1 h。100年μl HRP-avidin的解决方案是添加到井后二次抗体被移除。90年μl三甲衬底的解决方案是添加到每个好,和盘子被孵化15分钟37°C时免受光。50μl停止解决方案的0.2 M H₂所以₄被添加到每个。光密度值(OD)是通过阅读获得的标板在450 nm。大鼠海马中每个指标的浓度计算基于获得的OD值和标准曲线。

2.9。免疫荧光(如果)

5μm deparaffinized海马组织部分通过一系列乙醇分级和治疗患者3%的H₂O₂内生氧化物酶解解渴。部分都沉浸在0.1 M柠檬酸钠抗原检索解决方案,其次是彻底的清洗与PBS (pH值7.4)。5%的部分都被孵化山羊血清在37°C为30分钟。切除山羊血清后,ROS探针(# 88-5930-74,英杰公司)和初级抗体IBA-1 (MABN92-AF647 Sigma-Aldrich),伊诺(# pa1 - 036,表达载体),arg-1 (# pa5 - 85267,英杰公司),和NLRP3 (# ma5 - 32255,英杰公司)应用于部分。的部分和进气阀打开/ IBA-1复染色,arg-1 / IBA-1, NLRP3 / IBA-1。具体来说,部分与上述调查和孵化抗体在4°C约12 h。然后,ROS探针和初级抗体被移除,和部分孵化fluorescence-labeled二级抗体在37°C为30分钟。美国热科学DAPI染色(# 62248)用于标签的细胞核。彩色部分是cover-slipped不变色安装介质,使用荧光显微镜和荧光染色法是可视化。使用ImageJ软件相对表达水平进行了分析。

2.10。西方的屁股

冷冻大鼠海马组织从−80°C和蛋白质样本提取使用里帕裂解缓冲(美国微孔# 20 - 188)含1% PMSF蛋白酶抑制剂(# 93482,Sigma-Aldrich)和2% (P9599 Sigma-Aldrich)。组织悬浮液是均质和离心机在4°C 12000 rpm 10分钟。提取的蛋白质样本从离心机获得上层清液,并储存在−80°C,供以后使用。每个样本的蛋白质浓度决定用BCA蛋白质定量分析工具(# 23227,热科学)。蛋白质样品被加载到15-well sds - page凝胶电泳,然后转移到0.2μ美国米PVDF膜(GE10600022 Amersham Hybond)。3%的膜被封锁(m / v)脱脂牛奶(# 70166,微孔)在一夜之间在4°C。随后屏蔽膜被孵化3 h在室温下与初级抗体摇晃孵化器GSDMD (ab219800, Abcam,英国),GSDMD-NT(美国CST # 93709), NLRP3(美国Abcam ab263899) pro-caspase-1(美国Abcam ab179515) pro-IL-1β(美国Abcam ab205924) pro-IL-18(美国Abcam ab191860),伊诺(美国Abcam ab15323) arg-1(美国Abcam ab233548)和IBA-1(美国Abcam ab178846)。GAPDH(美国Abcam ab9485)用作内部加载控制。膜被彻底清洗TBS-Tween 20去除的主要抗体。然后用山羊膜被孵化anti-rabbit HRP-conjugated二级抗体室温为1.5 h。发射极耦合逻辑(美国通用电气医疗集团RPN2209)应用于膜蛋白乐队形象化。使用ImageJ灰色分析软件。

2.11。统计分析

数据分析与SPSS 22.0版(IBM SPSS统计软件)和代表。实验数据表示为均值±标准差。单向方差分析(方差分析)进行图基紧随其后的事后测试对比测试。单向方差分析与图基的事后测试和Mann-WhitneyU测试在适当的地方使用。组之间的差异决定时具有统计学意义值小于0.05。

3所示。结果

3.1。KORs减少脑损伤和CPB-Treated老鼠患产后抑郁症

调查侯尔受体激动剂的效果,莫里斯水迷宫实验进行了评估认知功能在本研究中使用的老鼠。隐藏的平台培训测试,缅共的老鼠表现出增加的时间需要找到隐藏的平台,减少了游泳的距离,和时间驻留在目标象限。然而,这些结果逆转老鼠侯尔受体激动剂治疗。结果如图所示1(一)。

基于组织病理学评估,CPB老鼠的海马表现出严重破坏,细胞排列紊乱,细胞间和增加空间(图1 (b))。进一步确定脑损害的程度,相关的脑损伤标记物表达水平的量化。研究结果表明,s - 100β体浓度升高大鼠(图1(c))。然而,管理U50488H显著降低治疗大鼠观察到的组织病理学变化,减少脑损伤的程度。这些发现表明,KORs可以减少CPB-induced脑损伤和患产后抑郁症大鼠。

3.2。KORs在CPB老鼠MI偏振状态的管理

据报道,MI作为中枢神经系统免疫细胞,和他们的活动中扮演着重要的角色在中枢神经系统炎症的发展和发展21]。在这项研究中,IBA-1用于标签MI在海马的CA1区细胞。M1和M2的IBA-1-labeled MI细胞复染色标记,进气阀打开,和arg-1分别。结果表明,体外循环引起过度极化MI M1分类,导致伊诺的表达水平显著升高。心脏老鼠当U50488H管理MI极化从M1, M2型细胞观察(图2(一个))。也确定应对M1型心肌梗死细胞分泌大量的炎症因子,导致减少- csf和il - 6水平上升,肿瘤坏死因子-ɑ(图2 (b))。正如MI极化过渡检测之前,炎症因子的浓度与U50488H管理逆转。这个观察表明,KORs监管MI偏振状态的转变从M1型的M2型和展出在老鼠心脏保护作用。

3.3。KORs抑制Post-CPB NLRP3 Inflammasome表达式在老鼠大脑组织

炎症反应的启动需要的参与inflammasome蛋白质复杂。据报道,缅共可引起显著upregulation NLRP3 inflammasome表达,导致下降在活的有机体内抗氧化能力和过度释放活性氧,诱导生物膜脂质过氧化反应和DNA损伤,导致细胞死亡,组织损伤和疾病发生。在我们的研究中,表达NLRP3升高(图3(一个))和活性氧积累(图3 (b)CPB后)检测协议。激活NLRP3 inflammasome催化pro-caspase-1表达式的upregulation促进pro-IL-1的表达β和pro-IL-18(图3(c))转变成il - 1β和地震-生物活性的激活NLRP3(图3(d))。管理U50488H抑制活性氧的积累,表达下调NLRP3的表达水平,同时增加了pro-caspase-1的蛋白表达,pro-IL-1βpro-IL-18,抑制il - 1的分泌β和地震。这些结果表明,KORs抑制NLRP3 inflammasome表达式CPB老鼠的脑组织。

3.4。KORs抑制细胞Pyroptosis通过中介的脑Pyrophosphorylation CPB老鼠

之间的密切相关性NLRP3 inflammasome激活和pyrophosphorylation报道。我们调查pyrophosphorylation的发生及其对海马的影响。GSDMD-NT调节pyroptosis的基本过程,GSDMD的乳沟是用来评估pyroptosis关键指标。的表达式和乳沟GSDMD显著增加在CPB老鼠,和侯尔受体激动剂逆转这些变化明显(图4(一))。基于GSDMD对比染色和TUNEL海马CA1区,这是观察到缅共诱导pyroptosis和细胞凋亡。这些发现表明CPB-induced海马神经元损伤并不完全是由于细胞凋亡也涉及细胞pyroptosis。侯尔受体激动剂证明损毁海马神经元的保护作用。因此,侯尔受体激动剂同时抑制细胞凋亡和抑制细胞pyroptosis(图4 (b)),这表明pyrophosphorylated细胞死亡可能发挥核心作用的过程中CPB-induced海马神经元损伤与细胞pyroptosis有关。

3.5。KORs抑制激活NLRP3 Inflammasome MI

探讨心肌梗死之间的相关性和NLRP3 inflammasome,如果对比染色IBA-1和NLRP3。结果表明增加coexpression IBA-1和NLRP3 CPB老鼠的海马,侯尔受体激动剂抑制了NLRP3的表达水平(图5(一个))。为了进一步调查这些交互,RM鼠MI细胞系的细胞选择和培育在体外实验。由有限合伙人RM细胞被刺激,激活了NLRP3 inflammasome和调节pro-caspase-1,从而增加pro-IL-1的表达水平β和pro-IL-18(图5 (b))。因此,NLRP3及其下游蛋白的表达水平受到抑制U50488H的管理,这表明侯尔的激活受体激动剂抑制NLRP3 inflammasome在心肌梗死细胞。

3.6。KORs抑制MI通过监管NLRP3 / Caspase-1通路的激活

已报告侯尔受体激动剂和调解MI-associated神经炎症抑制NLRP3 inflammasome激活。在这项研究中,我们应用caspase-1 LPS-stimulated RM细胞抑制剂探索行动的机制与侯尔受体激动剂的抗炎特性通过NLRP3 / caspase-1信号通路。观察到,仍然LPS激活NLRP3 inflammasome,但pro-caspase-1表达式不是催化由于caspase-1抑制剂的添加,AC-YVAD-cmk [30.)(图6(一))。调查侯尔受体激动剂的监管机制之间的相关性和NLRP3 / caspase-1信号通路,U50488H和RS09同时接种LPS-stimulated RM细胞。U50488H和RS09 TLR4受体激动剂,据报道,这些化合物有明显的激活作用NLRP3 inflammasome inflammasome激活和可以作为另一种机制(31日]。

据透露,过度激活的NLRP3 inflammasome消除侯尔受体激动剂的保护作用和增强的炎症反应(图6 (b))。此外,RS09政府封锁了监管机制侯尔受体激动剂的偏振状态,导致积累升高M1型心肌梗死细胞,导致增加表达伊诺和减少表达arg-1(图6(c))。它也被观察到细胞- csf含量上层清液减少,il - 6的水平和肿瘤坏死因子-ɑRS09管理(图时增加6(d))。这些结果说明侯尔受体激动剂抑制MI-mediated炎症反应,从而提高患产后抑郁症通过调节NLRP3 / caspase-1途径。

4所示。讨论

患产后抑郁症是一种常见的心脏手术后并发症发生。是引起低灌注或较低的平均动脉压、血流动力学不稳定、脑血栓形成、系统性炎症、贫血、高血糖、体和创伤引起的,导致神经认知功能下降。在这项研究中,一个缅共建立了大鼠模型,U50488H治疗的效果进行评估。结果证实,U50488H减少CPB老鼠患产后抑郁症,抑制炎症反应,保护脑组织损伤。我们还观察到细胞pyroptosis患产后抑郁症中扮演了一个至关重要的角色。U50488H抑制了NLRP3 inflammasome-triggered pyrophosphorylated细胞死亡,其作用机制是与小胶质极化受到NLRP3 / caspase-1信号通路。

NLRP3参与炎症反应的细胞内信号识别受体和先天免疫系统中扮演着关键的角色,[microglia-mediated神经炎症32]。曹et al。33]证明NLRP3-mediated神经炎症在帕金森症患者与中脑黑质神经元的损失密切相关。在一个小鼠模型与神经毒性物质刺激,增加存活的神经元的数量,改善运动功能观察当NLRP3基因的表达水平是抑制或激活caspase-1屏蔽。在这项研究中,我们证实,KORs隐含NLRP3的表达和抑制pro-caspase-1及其下游蛋白的表达。NLRP3 NLRP1,和其他有关inflammasomes chemotactically激活caspase-1当caspase-1-mediated古典细胞pyroptosis途径是通过细胞外刺激触发(22]。同时,激活caspase-1可以打通GSDMD在特定网站发布pore-active GSDMD-N-terminal域,它可以累积细胞膜内,形成非选择性毛孔,导致细胞膜的渗透性增加导致细胞pyroptosis [34,35]。我们的研究报道,神经元死亡并非完全由于细胞凋亡,但通过pyroptosis细胞死亡。它也被推测pyrophosphorylated心肌细胞也可能有至关重要的作用。这些观察结果被执行复染色GSDMD和TUNEL证实。

在帕金森病的研究,发现激活的NLRP3 inflammasome也可以诱导活性氧积累和病态的积累α-核蛋白在线粒体36]。我们的研究发现,老鼠大脑组织的炎症反应明显增加心脏后,和增加活性氧的积累也被检测到。这些观察导致了投机,脑微环境的变化作为信号源激活NLRP3 inflammasome,刺激神经炎症。此外,我们还报道,MI扮演了一个至关重要的角色,在调节immunomicroenvironment通过免疫防御机制,由受损的神经元,影响斑块,传染性物质,导致大脑神经炎症和损伤的表达。发现过度的神经炎症可能诱发心肌梗死极化对M1细胞分类,可以诱导细胞炎性因子和神经毒性物质的释放增加,导致神经损伤。然而,KORs诱导MI极化的政府过渡M1和M2的细胞类型,展品的保护作用。因此,MI激活或抑制诱导MI极化向M2过渡细胞类型假设是挽救患产后抑郁症的新潜在的治疗途径。

发表的报告表明,KORs可以显著降低ischemia-induced海马损伤,导致认知,学习,记忆障碍(37]。在现有的几个KORs, U50488H为K受体高选择性和亲和力的μ和δ受体(24)。U50488H可以救援CA1区海马损伤和提高学习和记忆的赤字。U50488H广泛用于KORs的研究(26]。在我们的研究中,我们观察到,KORs表现出神经影响post-CPB通过抑制小胶质激活大脑组织。此外,我们通过对比染色发现NLRP3和IBA-1侯尔受体激动剂抑制的表达水平NLRP3 inflammasome。此外,监管的关系是通过观测到的在体外选择研究,LPS-stimulated RM细胞产生神经炎症。结果表明,侯尔受体激动剂抑制NLRP3的表达,和增加的激活NLRP3 inflammasome禁止了它的保护作用。此外,MI极化从M1型过渡到M2型细胞观察。这些结果说明侯尔受体激动剂抑制MI-mediated炎症反应通过NLRP3 / caspase-1信号通路救患产后抑郁症。

这项研究有一些局限性。μ提出了阿片受体在调节社会行为发挥重要作用,人类和动物学习和记忆。因此,我们需要调查的关系μ阿片受体受体激动剂和postcardiopulmonary绕过认知障碍。

5。结论

本研究探讨了侯尔受体激动剂对小胶质细胞极化的影响和神经炎症小鼠暴露于心脏和调查的方法NLRP3 / caspase-1通路。莫里斯水迷宫被用来评估认知功能的变化CPB老鼠和苏木精和伊红(他)染色法和TUNEL定做老鼠的海马损伤。ELISA用于预测脑损伤的变化。此外,如果是用于检测小胶质细胞极化的表达和NLRP3其次是西方印迹识别NLRP3 / caspase-1通路的表达和小胶质细胞polarization-related蛋白质。KORs减轻CPB引起的海马损伤和改善患产后抑郁症。同样,KORs也抑制NLRP3和转换小胶质细胞M1和M2的状态。的κ阿片受体受体激动剂可以抑制小胶质细胞的炎症介导和改善患产后抑郁症通过NLRP3 / caspase-1信号通路。因此,目前的研究表明,侯尔受体激动剂提供了对小鼠的脑损伤神经保护效应。

数据可用性

使用的数据集和分析在当前研究可从相应的作者在合理的请求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项研究得到了国家自然科学基金(没有。81471121)和指导的辽宁省自然科学基金项目(没有。20180551091)。

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