跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息,确保你在联邦政府政府网站。

HTTP服务器

该站点是安全的。
这个https(https)://确保您连接到官方网站,并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2016年9月20日;113(38):E5665-74。
doi:10.1073/pnas.1604263113。 Epub 2016年9月6日。

癫痫持续状态后单核细胞浸润促进脑炎症并加重神经元损伤

附属公司

癫痫持续状态后单核细胞浸润促进脑炎症并加重神经元损伤

尼古拉斯·瓦维尔等。 美国国家科学院程序. .

摘要

癫痫持续状态(SE)的全身性发作会引发一系列分子和细胞事件,这些事件会导致认知缺陷,并最终导致癫痫的发展。已知的早期事件包括血脑屏障(BBB)开放和星形细胞增多症,并伴有脑小胶质细胞活化。循环中的单核细胞不会渗入健康的中枢神经系统,但单核细胞可以进入大脑对损伤作出反应,并有助于免疫反应。我们通过区分小胶质细胞和脑过滤单核细胞来检测SE后几天内先天性免疫炎症的细胞成分。趋化因子受体2(CCR2(+))单核细胞在SE后1至3天侵入海马。相比之下,SE后3天仅偶尔出现CD3(+)T淋巴细胞。CCR2配体趋化因子CCL2的初始细胞来源包括血管周围巨噬细胞和小胶质细胞。在FACS分离的小胶质细胞中,促炎细胞因子IL-1β的诱导作用大于脑内单核细胞。然而,Ccr2基因敲除小鼠在SE后表现出显著减少了脑内单核细胞的募集,并降低了海马内促炎细胞因子IL-1β的水平,这可以通过野生型小鼠循环和脑内单细胞中细胞因子的高表达来解释。重要的是,防止单核细胞补充可加速体重恢复,减少血BBB降解,并减轻神经损伤。我们的研究发现,脑过滤单核细胞是导致SE后神经炎症和发病的髓细胞亚类。抑制CCR2(+)单核细胞的脑侵袭可能是减轻SE有害后果的可行方法。

关键词:癫痫发生;小胶质瘤;髓系细胞异质性;神经保护;扣押。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

图1。
图1。
CCR2浸润前海马细胞丢失和微胶质增生+单核细胞。两个月大的CCR2-RFP雄性小鼠接受腹腔注射KA(30 mg/kg)或盐水对照注射,并在1、3或14天后处死。(A类)受KA影响的小鼠在检测的所有时间点均显示CA3海马区神经元细胞丢失。这伴随着微胶质增生,在三维时间点表现强劲。抗RFP免疫组化显示分离的CCR2-RFP+细胞在1和14天的时间点。三维时间点显示CCR2-RFP大量浸润+单核细胞。CCR2-RFP很少+在盐水处理的动物中发现了细胞。(比例尺:100μm)(B类)海马总Iba1的体视学分析+在第3天和第14天的时间点,细胞数量增加了三倍以上。注射KA后第1天大约增加了两倍(n个每种情况=5;单因素方差分析(ANOVA),然后进行Dunnett的事后检验)。(C类)体视学分析显示,在三维时间点海马体中约有80000个单核细胞。方差分析和Tukey的事后测试显示海马总CCR2-RFP存在显著差异+1天至3天以及3天至14天的单核细胞(***P(P)< 0.001;n个= 5). (D类)大多数CCR2-RFP表达细胞(红色)也是CD11b+(绿色;箭头)。一个CCR2-RFP+;CD11b型偶尔会遇到单元格(箭头)。苎麻CCR2-RFPCD11b型+还观察到小胶质细胞(星号)。(比例尺:50μm)(E类)所有接受KA治疗的小鼠的癫痫发作严重程度评分至少为5分。
图2。
图2。
薄壁Iba1+红藻氨酸给药后1天和3天,髓样细胞和血管周围巨噬细胞表达CCL2。CCL2::mRFP小鼠接受KA(30mg/kg,i.p.)或盐水对照注射,1或3天后被处死。(A类)在所检查的时间点,受KA影响的小鼠在CA3海马区表现出神经元细胞损失。抗RFP免疫组化显示CCL2-RFP+1和3d时间点的单元格。在三维时间点,许多CCL2-RFP+海马内可见小胶质细胞。(比例尺:100μm)(B类)高倍放大(图2中约8×面板A类)在一维时间点从细胞上拍摄的图像显示出类似血管的结构(右星号,A类)和分支小胶质细胞(左星号,A类). (C类)显示Iba1(小胶质细胞;顶部)CD31(内皮细胞;中部)和CD206(血管周围巨噬细胞)用CCL2-RFP信号染色。小胶质细胞和血管周围巨噬细胞表达CCL2。(比例尺:25μm)(D类)海马总CCL2::RFP定量分析+髓细胞(Iba1+)在海马体中,1-d和3-d时间点之间的双阳性细胞数量显著增加(盐水处理,n个= 2; 1天,n个= 3; 三维,n个= 3; *P(P)=0.047,未配对t吨测试)。条形图表示平均值±SEM。
图3。
图3。
抄送2敲除小鼠减少了Iba1的数量+电池和CCR2-RFP+SE后单核细胞。2个月大抄送2+/射频脉冲(n个=5)和抄送2rfp/rfp(n个=4)小鼠接受KA(30 mg/kg),并监测癫痫发作严重程度5小时。3天后处死小鼠。(A类)KA诱导SE后,Ccr2基因敲除小鼠的癫痫发作严重程度与Ccr2杂合小鼠相似(B类)SE后第3天,组织学检查显示,两种基因型均显示海马CA3区神经元损伤,甲酚紫染色可见,但在SE后第三天,海马CA3区域神经元损伤不明显抄送2rfp/rfp老鼠。相邻切片的分析表明,变性伴随着Iba1的激活+小胶质细胞抄送2+/射频功率抄送2rfp/rfp老鼠。然而,仅在抄送2+/射频脉冲老鼠。(比例尺:100μm)(C类)海马总Iba1的体视学分析+细胞显示Iba1的数量减少了约36%+中的单元格抄送2rfp/rfp小鼠与抄送2+/射频脉冲. (D类)表达CCR2-RFP的单核细胞的体视学计数显示,SE后3d,单核细胞数量显著减少抄送2rfp/rfp小鼠与抄送2+/射频脉冲受SE影响的小鼠。条形图表示平均值±SEM(*P(P)=0.025和***P(P)<0.001,未配对t吨测试)。(E类)偶尔出现的小CCR2-RFP表达细胞抄送2rfp/rfp小鼠为CD11b+(绿色;箭头),因此可能是一个单核细胞,通过不需要CCR2的信号进入大脑。星号表示CCR2-RFP,CD11b+细胞。(比例尺:50μM)
图4。
图4。
单核细胞浸润在抄送2毛果芸香碱诱导SE后敲除小鼠,SE不会改变血液中循环白细胞的水平。两个月大抄送2+/射频脉冲抄送2rfp/rfp用甲基东莨菪碱(2mg/kg,i.p.)和特布他林(2mg/kgi.p。允许SE持续1小时,然后用地西泮(10 mg/kg,i.p.)中断。SE后3天,海马组织的组织学检查显示CCR2-RFP脑浸润+单核细胞抄送2+/射频脉冲服用毛果芸香碱(B类),但不在抄送2+/射频脉冲接受盐水溶液的动物(A类)或在中抄送2rfp/rfpKO动物(C类). (比例尺:50μm)(D类)盐水处理对照组和毛果芸香碱处理组小鼠的淋巴细胞(标记为“L”)、单核细胞(“M”)和中性粒细胞(“N”)的血值没有改变(n个=每治疗6次)。(E类F类)从CCR2-sufficient小鼠中分离的脑髓样细胞被CD11b门控(E类)分为Ly6C低的和Ly6C高的人口(F类). (G公司)在CD11b上定量Ly6C表达+SE后第4天小鼠的群体。单因素方差分析(ANOVA)和Tukey的事后检验显示,经盐水处理的抄送2+/+和毛果芸香碱处理抄送2+/+小鼠和毛果芸香碱治疗抄送2+/+抄送2KO动物(****P(P)<0.0001;n个=每组5人)。条形图表示平均值±SEM。
图5。
图5。
SE后海马和髓细胞的细胞因子表达(A类)注射匹罗卡品后,每隔5分钟将行为发作评分制成表格,直到野生型SE发作1小时后用地西泮中断发作(n个=14)和Ccr2淘汰(n个= 11). (B类)编码炎性细胞因子和介质的mRNA在野生型海马的基础水平相似(n个=6)和抄送2射频/射频(n个=6)动物注射盐水。(C类)海马中炎症细胞因子和介质的中位折叠诱导用水平线表示,并绘制野生型(n个≥11)和Ccr2淘汰(n个SE后4 d≥10)只小鼠。每个符号代表一只小鼠,诱导指的是适当盐水处理组的平均值。(D类)小鼠接受毛果芸香碱诱导的SE 1 h,4 d后处死。从流分选CD11b中分离出mRNA+赖氨酸6C低的小胶质细胞(n个=9)和CD11b+赖氨酸6C高的脑过滤单核细胞(n个=5)并通过qRT-PCR测量。将SE激活的小胶质细胞的mRNA变化归一化为脑旁小胶质细胞平均值(n个=5)来自盐水处理的动物,而SE后的脑过滤单核细胞归一化为血单核细胞(n个= 5). 水平线表示每种炎症介质的中位诱导倍数。每个符号代表从单个小鼠中制备的髓细胞群。(E类)髓样细胞的mRNA变化被标准化为盐水处理的小胶质细胞的平均值。条形图表示平均值±SEM(*P(P)= 0.028, **P(P)< 0.01, ***P(P)<0.001,以及****P(P)通过Sidák多重比较测试的单向方差分析,<0.0001)。
图6。
图6。
BBB的完整性保持在抄送2SE后敲除小鼠(A类)用匹罗卡品SE后4d血清白蛋白渗入大脑评估BBB的损伤。盐处理对照野生型皮质匀浆中的白蛋白蛋白水平(n个=6)和抄送2-不足(n个=6)小鼠和毛果芸香碱处理野生型(n个=18)和抄送2-不足(n个=11)小鼠以GAPDH作为负荷对照,通过Western blot检测。每组有两个代表性样品。(B类)白蛋白蛋白相对于GAPDH的归一化带强度,并参考野生型小鼠的平均白蛋白/GAPDH比率。通过单因素方差分析和选定配对的事后Sidák检验,比较每个实验组的白蛋白平均对数比(*P(P)=0.043和***P(P)< 0.001). 绘制了归一化为盐水处理野生型组的平均褶皱变化的褶皱变化图。方框代表第25/75个百分位数。方框中的水平线表示中值。
图7。
图7。
加速体重增加和神经保护抄送2SE之后的KO(A类)CCR2缺乏对毛果芸香碱SE后小鼠体重变化的影响(n个=11–14只小鼠/时间点,双向方差分析,相互作用P(P)=0.274,时间P(P)<0.0001,基因型P(P)=0.02,第4天Bonferroni事后测试*P(P)= 0.036). (B类)SE后第4天海马组织切片的荧光翡翠B染色显示,与Ccr2基因敲除的同窝小鼠相比,野生型小鼠CA3亚区的受损神经元更多。(比例尺:100μm)(C类)荧光玉B数量图+海马细胞层的细胞。条形图表示每组的平均值±SEM(*P(P)=0.016,未配对t吨测试之后是Holm–Sidák多重比较测试)。(D类)萤石B的数量+为野生型绘制每个海马切片的锥体神经元(n个=14)和Ccr2淘汰(n个= 11; *P(P)=0.018,未配对t吨测试)。每个符号表示Fluoro-Jade B的平均数量+每只小鼠每节的锥体神经元。(E类)SE后4天,荧光翡翠B染色和TUNEL标记在野生型和抄送2击倒老鼠。(比例尺:50μm)
图S1。
图S1。
无荧光翡翠B染色和TUNEL+盐水溶液处理的野生型和抄送2击倒动物。(A类)盐溶液处理小鼠海马组织切片的荧光翡翠B染色显示CCR2充足和缺乏小鼠的CA3亚区没有损伤神经元。(比例尺:100μm)(B类)盐溶液处理的CCR2充足和缺乏小鼠的CA1神经元中没有荧光翡翠B和TUNEL染色。(比例尺:100μm)
图S2。
图S2。
匹罗卡品治疗后海马锥体神经元无裂解caspase-3免疫反应。作为阳性对照,损伤骨骼肌在损伤后7天显示caspase-3裂解染色。相反,在毛果芸香碱诱导SE后4天,在海马中没有检测到裂解的胱天蛋白酶-3信号。(比例尺:100μm)

类似文章

引用人

工具书类

    1. Varvel NH,Jiang J,Dingledine R.预防或治疗癫痫的候选药物靶点。《药物毒理学年鉴》。2015;55:229–247.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. van Vliet EA等。血脑屏障泄漏可能导致颞叶癫痫的进展。大脑。2007;130(第2部分):521–534。-公共医学
    1. Sakuma S、Halliday WC、Nomura R、Ochi A、Otsubo H。儿童难治性癫痫中少突胶质样细胞数量增加。神经科学快报。2014;566:188–193.-公共医学
    1. Juhász C等。与新发难治性癫痫持续状态相关的炎症病变的成功手术治疗。Neurosurg聚焦。2013;34(6):E5。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Vezzani A、Dingledine R、Rossetti AO。癫痫持续状态及其后遗症的免疫和炎症:治疗应用的可能性。Neurother专家评论。2015;15(9):1081–1092.-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

MeSH术语

LinkOut-更多资源