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目的:小胶质细胞是中枢神经系统中重要的免疫效应细胞,除在脑损伤时介导炎性反应外,在大脑内其与神经元频繁的紧密接触,发挥着突触修剪和对神经发育过程的可塑性作用。神经元动作电位是神经电信号的呈现。在中枢神经系统中神经元和小胶质细胞的相互作用,对大脑发育和中枢神经系统疾病各种病理过程的发生发展均有一定的影响,我们推测神经元电信号可能参与两者间的相互作用,并且对小胶质细胞发挥免疫炎性反应、突触修剪功能和诱导神经元凋亡的作用中起到重要影响。为了验证这一假设和推测,我们通过体外模拟神经元动作电位作用于细菌脂多糖(LPS)诱导活化的BV2小胶质细胞进行实验。从而探讨神经元动作电位对活化的小胶质细胞功能的影响。方法:以小鼠小胶质细胞BV2细胞系代表小胶质细胞。观察体外模拟动作电位信号对经LPS诱导活化的BV2小胶质细胞功能的影响。将实验分为control组、LPS组和LPS+SAP组。其中control组作为对照组,不做任何处理:LPS组中加入100ng/ml LPS持续刺激12h,诱导小胶质细胞充分活化;LPS+SAP组在相同条件LPS刺激后给予体外模拟的神经元动作电位SAP(110m V、30HZ的交流电,1次/小时,5min/次,共6h)。应用流式细胞术分别检测各组BV2细胞表面抗原CD45及黏附因子CD54的表达情况。以CCK-8法检测细胞的增殖速度。应用Real-time PCR技术分别检测各组BV2细胞炎性因子i NOS、TNF-α、COX2、IL-1β的m RNA表达和凋亡相关基因Bax,Bcl2,Casp3,Fas,及Fas L的表达情况。采用SPSS17.0统计软件包进行统计学分析,P<0.05视为差异具有统计学意义。结果:1.CD45及CD54表达结果:LPS刺激后,BV2小胶质细胞CD45和CD54阳性细胞数显著升高(P<0.05),而LPS+SAP组与LPS组相比CD45和CD54阳性的细胞数量显著性减少(P<0.05)。2.炎性因子m RNA结果:LPS刺激后BV2小胶质细胞i NOS、TNF、COX2和IL-1β的m RNA表达均呈现显著升高(p<0.05)。LPS+SAP组与LPS组相比,给予SAP6h后i NOS、TNF-α、IL-1β的m RNA表达水平明显下降(p<0.05),而COX2的表达未见显著差异(P>0.05)。3.BV2细胞增殖结果:LPS刺激后BV2细胞增殖加快,而给予SAP 6h后其增殖速度显著下降(p<0.05)。4.凋亡相关基因检测结果:LPS+SAP组与LPS组相比BV2小胶质细胞Bax,Bcl2,Casp3和Fas四种凋亡相关基因表达水平相近无统计学差异(P>0.05)。只有Fas L凋亡相关基因表达在LPS+SAP组比LPS组显著下降(P<0.05)。结论:1.体外模拟的动作电位信号可以显著降低活化的BV2细胞表面抗原、黏附因子和炎性细胞因子的表达和分泌。并且可以显著降低活化的BV2细胞的增值率。虽不能诱导活化的小胶质细胞凋亡,但可以显著降低BV2小胶质细胞凋亡相关基因Fas L的表达,从而降低活化的小胶质细胞诱导神经元凋亡的作用。2.通过本次实验我们推测,在小胶质细胞与神经元的密切接触行使免疫炎性反应、突触修剪和诱导神经元凋亡作用,以及参与大脑发育和各种中枢神经疾病病理过程中,神经元动作电位对活化的小胶质细胞功能状态的自身调整起重要作用。正常神经元动作电位的电信号被活化的小胶质细胞检测到时,小胶质细胞会降低自身功能,表达免疫炎性相关因子减少,增值率降低,吞噬和诱导凋亡的能力也降低,从而避免对正常神经元的“误伤”。这是对神经组织的一种保护作用。