Translocator Protein 18 kDa (TSPO) Deficiency Inhibits Microglial Activation and Impairs Mitochondrial Function

doi:10.3389/fphar.2020.00986

.2020年6月30日：11:986。

doi:10.3389/fphar.2020.00986。 eCollection 2020。

转运蛋白18kDa（TSPO）缺乏抑制小胶质细胞激活并损害线粒体功能

如芒瑶^1 2, 潘瑞元^三, 朝尚⁴, 李晓恒⁵, 程金波^6 7, 徐江平^1 8, 李云峰²

附属公司

¹南方医科大学药学学院神经药理学与药物发现系，广州，中国。
²毒理学与医学对策国家重点实验室，北京神经精神药理学重点实验室，中国北京药物毒理学研究所，北京。
^三中国科学院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室，北京。
⁴中国长春，军事医学科学院军事兽医研究所。
⁵北京基础医学研究所脑科学中心，北京，中国。
⁶江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室，南昌。
⁷中国中央民族大学生命与环境科学学院转化神经科学中心，北京，中国。
⁸南方医科大学中心实验室，广州，中国。

PMID： 32695005
预防性维修识别码：项目管理委员会7339871
内政部： 10.3389/fphar.2020.00986

转运蛋白18kDa（TSPO）缺乏抑制小胶质细胞激活并损害线粒体功能

如芒瑶等。前沿药理学. 2020.

.2020年6月30日：11:986。

doi:10.3389/fphar.2020.00986。 eCollection 2020。

作者

如芒瑶^1 2, 潘瑞元^三, 朝尚⁴, 李晓恒⁵, 程金波^6 7, 徐江平^1 8, 李云峰²

附属公司

¹南方医科大学药学学院神经药理学与药物发现系，广州，中国。
²毒理学与医学对策国家重点实验室，北京神经精神药理学重点实验室，中国北京药物毒理学研究所，北京。
^三中国科学院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室，中国北京。
⁴军事医学科学院军事兽医研究所，长春，中国。
⁵北京基础医学研究所脑科学中心，北京，中国。
⁶江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室，南昌。
⁷中国中央民族大学生命与环境科学学院转化神经科学中心，北京，中国。
⁸南方医科大学中心实验室，广州，中国。

PMID： 32695005
预防性维修识别码：第7339871页
内政部： 10.3389/fphar.2020.00986

摘要

TSPO主要表达于中枢神经系统小胶质细胞的线粒体外膜，当小胶质细胞被激活时，其表达显著增加。然而，该蛋白在小胶质细胞激活中的作用和机制尚不明确。在本研究中，我们通过分离原代小胶质细胞来研究TSPO在小胶质细胞激活中的作用TSPO公司敲除小鼠并构建TSPO-敲除小胶质细胞系。我们发现TSPO缺乏显著抑制LPS或IL-4诱导的小胶质细胞活化。从机制上讲，TSPO缺乏大大降低了线粒体膜电位和ATP生成。此外，对细胞能量代谢的分析表明，TSPO缺乏抑制线粒体氧化磷酸化（OXPHOS）和糖酵解，导致小胶质细胞整体代谢缺陷。总之，我们的结果揭示了TSPO通过调节线粒体代谢在小胶质细胞激活中的关键作用，从而为中枢神经系统神经炎症相关疾病提供了潜在的治疗靶点。

关键词：TSPO；代谢；小胶质细胞；线粒体；神经炎症；吞噬作用。

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数字

图1
TSPO缺乏抑制LPS诱导的小胶质细胞炎症。WT和TSPO^−/−用LPS（1µg/ml）刺激初级小胶质细胞，持续指定的时间。**（A，B）**LPS刺激后TSPO蛋白变化的Western blot分析。**（C–F）**RT-qPCR测定了促炎基因iNOS、IL-6、TNF-α和IL-1β的mRNA变化。将相同条件应用于shvector和shTSPO BV2细胞。**（G、H）**Western blot分析对照组和TSPO-敲除BV2细胞中TSPO和iNOS水平。**（I–L）**RT-qPCR分析促炎基因iNOS、IL-6、TNF-α和IL-1βmRNA水平的变化。数据表示为平均值±SEM。数据通过单向方差分析进行分析*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。

图2
TSPO缺乏抑制IL-4诱导的小胶质细胞活化。用IL-4（1µg/ml）刺激WT和TSPO-敲除小胶质细胞，持续指定的时间。**（A，B）**RT-qPCR检测M2标记物Arg1和CD206的mRNA变化。将相同的条件应用于shvector和shTSPO BV2细胞系。**（C，D）**Arg1蛋白水平变化的Western blot分析。**（E、F）**Arg1和CD206 mRNA变化的RT-qPCR分析。数据表示为平均值±SEM。数据通过单向方差分析进行分析*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。

图3
TSPO缺乏会损害BV2的吞噬功能。**（A，B）**通过在shvector和shTSPO BV2细胞中培养乳胶珠来测量吞噬作用。数据表示为平均值±SEM。数据通过单向方差分析进行分析***p<0.001。

图4
TSPO敲除抑制小胶质细胞线粒体功能。**（A，B）**用TMRM荧光法（n=3个生物复制品）测量WT和TSPO−/−小胶质细胞的线粒体膜电位（Ψm）。**（C，D）**用TMRM荧光法测定shvector和shTSPO细胞的线粒体膜电位（Ψm）。**（E）**将shvector和shTSPO敲除细胞株以相同密度放置在96个平板中，通过在特定时间添加CCK检测OD450值。**（F）**通过RT-qPCR对WT和TSPO−/−小胶质细胞胞浆中mtDNA的相对总产量和释放量进行定量，所用引物针对未插入核DNA的mtDNA区域（非NUMT）和nDNA特异引物（B2m）。**（G）**WT和TSPO−/−小胶质细胞的总ATP生成。数据采用单因素方差分析**p<0.01，***p<0.001。

图5
TSPO缺乏抑制线粒体OXPHOS和糖酵解。**（A）**WT和TSPO−/−小胶质细胞的OCR测量。对三氟甲氧基羰基氰化苯腙（FCCP）是氧磷的可逆抑制剂；Rote和AA分别是线粒体复合物I和复合物III的抑制剂。**（B，C）**基本OCR和最大OCR统计。**（D、E）**在存在或不存在LPS（1µg/ml）处理24小时的情况下，对WT和TSPO−/−小胶质细胞进行ECAR测量。计算基础ECAR。寡霉素（Oligo）是ATP合成酶的抑制剂；2-脱氧葡萄糖（2-DG）是一种葡萄糖类似物。数据表示为平均值±SEM。***p<0.001；学生t检验或单因素方差分析**（B，C）**然后是Tukey的多重比较测试**（E）**.

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