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本文分为以下两个部分进行探讨: 第一部分 NG2胶质细胞在炎症反应中作用的研究 炎症反应对机体感染和组织修复的过程是必不可少的,但过度的炎症反应也可能会对机体造成严重的损害。长期以来,在神经炎症的发生过程中,激活的星形胶质细胞和小胶质细胞被认为是主要的促炎细胞,然而对于调控神经炎症的具体细胞和分子目前尚不清楚。本课题研究发现,NG2胶质细胞(一直以来被认为是成熟的少突胶质细胞的前体细胞或OPC)是中枢神经系统中发挥强有力的免疫抑制作用的细胞。实验结果显示,在细菌脂多糖(LPS)急性炎症模型中,NG2胶质细胞与小胶质细胞的激活呈现出镶嵌模式。通过遗传学手段删除成年小鼠脑中NG2胶质细胞后,再给予小鼠LPS刺激,同对照组相比,NG2删除组小鼠脑中各主要脑区炎症因子表达水平显著增加。与其形成鲜明对比的是,删除小鼠脑中成熟的少突胶质细胞和周细胞对LPS刺激引起的炎症反应并没有显著地影响。这些数据表明,NG2胶质细胞在急性炎症反应中发挥着重要的抑制炎症的作用。进一步研究提示,CX3CL1-CX3CR1通路以及CD200可能参与到NG2胶质细胞的免疫抑制过程。删除小鼠脑中NG2胶质细胞后,小鼠各个脑区的CX3CL1以及CD200的表达水平都显著下降。此外,原代培养的NG2胶质细胞的条件性培养基能够明显地上调神经元的CX3CL1以及CD200 mRNA和蛋白水平。提示,NG2胶质细胞可能通过维持神经元表达的抑制炎症的分子起到抑制炎症的作用。综上所述,该课题阐释了NG2胶质细胞作为一种中枢神经系统新型的免疫调控细胞,在LPS造成的急性炎症反应过程中起到抑制炎症的作用。该研究为NG2细胞作为治疗神经炎症相关疾病的药物靶点提供了重要的理论基础。 第二部分 Halpn2在帕金森病中蛋白聚集和神经退变过程中的作用研究 帕金森病(PD)是发病率仅次于阿尔茨海默病的第二位常见的中枢神经退行性疾病,其病理特征之一是黑质区域多巴胺能神经元的选择性死亡。目前PD发病的具体分子机制尚不清楚。本实验室之前利用定量蛋白质组学的方法发现,透明质酸和蛋白多糖结合蛋白2(Hapln2)是PD患者黑质组织样品和同年龄健康者样品表达水平有差异显著的蛋白之一。然而,Hapln2在PD发病过程中的作用并不清楚。本实验室之前的工作显示,Hapln2广泛分布在成年大鼠各个脑区,其中在黑质区域高表达。蛋白印迹实验显示,与对照组相比,Hapln2在PD患者和PD动物模型的黑质区域表达水平显著升高。在本研究中,体外过表达Hapln2会增加多巴胺细胞系MES23.5细胞和原代培养的神经元的死亡。MES23.5细胞中过表达Hapln2会形成胞内聚集体。此外,Hapln2过表达能够促进内源性α突触蛋白(α-synuclein)形成聚集, Hapln2基因敲除能够使脑内非可溶性α突触蛋白明显下降。因此,我们的结果表明,在PD黑质表达水平升高的Hapln2可能促进PD的神经退行性变的过程,本研究为认识PD的病理机制提供了新的分子基础。