TREM2调节小胶质细胞的增殖及活化在AD中的作用及机制研究

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目的:探究TREM2在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)中对小胶质细胞增殖及活化的作用,明确TREM2在AD中调控小胶质细胞增殖及活化的作用机制。方法:(1)体外培养来源于野生型(wild type,WT)及APP/PS1小鼠的原代小胶质细胞,给于Aβ1-42寡聚体刺激后,采用Q-PCR和Western Blot检测TREM2 mRNA和蛋白表达水平的变化;采用CCK-8和Q-PCR分别检测小胶质细胞的增殖能力及M1型标记物CD86,CD16,TNF-α,IL-6,IL-1β,M2型标记物Arg,TGF-β,Ym1等的mRNA水平变化;采用Western Blot检测Wnt/β-catenin通路相关蛋白β-catenin、P-AKT,AKT,P-GSK3β和GSK3β蛋白水平改变。(2)体外培养来源于WT及APP/PS1小鼠的原代小胶质细胞,通过转染TREM2-siRNA敲低TREM2表达水平后,给于Aβ1-42寡聚体刺激,采用CCK-8和Q-PCR分别检测小胶质细胞的增殖能力及M1型标记物CD86,CD16,TNF-α,IL-6,IL-1β,M2型标记物Arg,TGF-β,Ym1等的mRNA水平变化;采用Western Blot检测Wnt/β-catenin通路相关蛋白β-catenin、P-AKT,AKT,P-GSK3β和GSK3β蛋白水平改变。(3)体外培养来源于WT小鼠的原代小胶质细胞,通过转染TREM2-siRNA干扰TREM2的表达后,给于Aβ1-42寡聚体刺激,24 h后收取上清作为条件培养基用来培养SH-SY5Y细胞,CCK-8检测SH-SY5Y细胞的存活情况。(4)收集轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment,MCI)患者,AD患者及正常健康对照(healthy control,HC)的外周血,提取外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMC),Q-PCR检测PBMC中TREM2mRNA表达水平。结果:1.APP/PS1小鼠的原代小胶质细胞中TREM2 mRNA及蛋白水平均明显高于WT小鼠,体外培养的原代小胶质细胞给于Aβ1-42寡聚体刺激后,TREM2mRNA及蛋白水平均明显升高。2.APP/PS1小鼠的原代小胶质细胞的增殖能力明显强于WT小鼠,原代小胶质细胞给于Aβ1-42寡聚体刺激后增殖能力提高,加入Aβ1-42寡聚体刺激或细胞过表达APP状态下,小胶质细胞M1型标记物CD86,CD16,TNF-α,IL-6,IL-1β的mRNA表达水平降低,M2型标记物Arg,TGF-β,Ym1的mRNA表达水平上升。3.APP/PS1小鼠的原代小胶质细胞中β-catenin、P-AKT和P-GSK3β蛋白水平明显高于WT小鼠,小胶质细胞给予Aβ1-42寡聚体刺激后β-catenin、P-AKT和P-GSK3β蛋白水平明显升高。4.转染TREM2-siRNA后的小胶质细胞增殖能力下降,M1型标记物CD86,CD16,TNF-α,IL-6,IL-1β的mRNA水平显著上升,M2型标记物ARG,TGFβ,Ym1的mRNA水平下降,加入Aβ1-42寡聚体刺激或过表达APP,M1型标记物mRNA水平的升高及M2型标记物mRNA水平下降更为显著。5.转染TREM2-siRNA后小胶质细胞β-catenin,P-AKT和P-GSK3β蛋白水平均显著下降,wnt/β-catenin通路受到抑制,加入Aβ1-42寡聚体刺激或过表达APP不能有效诱导β-catenin,P-AKT和P-GSK3β的表达。6.转染TREM2-siRNA后的原代小胶质细胞加入Aβ1-42寡聚体刺激,收集条件培养基培养SH-SY5Y细胞,可明显导致SH-SY5Y细胞死亡,细胞存活率显著降低。7.MCI和AD患者外周血PBMC中TREM2 mRNA的表达水平较正常对照明显升高,且AD患者升高更为显著。结论:在AD病理过程中,TREM2表达升高,诱导激活wnt/β-catenin信号通路,促进小胶质细胞增殖,并向M2表型转化。TREM2缺陷时不能有效激活wnt/β-catenin信号通路,小胶质细胞增殖受到抑制,并由M2表型向M1表型转化,进而导致神经元死亡。我们的研究表明,TREM2通过wnt/β-catenin途径促进小胶质细胞的存活及增殖,促进小胶质细胞向M2表型转化,从而在AD病理过程中发挥保护作用。
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