β-羟丁酸对lps诱发的帕金森病模型的神经保护作用及其机制

《β-羟丁酸对lps诱发的帕金森病模型的神经保护作用及其机制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、β-羟丁酸对LPS诱发的帕金森病模型的神经保护作用及其机制Protectiveeffectsanditsmechanismsofβ-hydroxybutyricacidinLPS-inducedParkinson’sdiseasemodels作者姓名：付守鹏专业名称：基础兽医学研究方向：动物神经内分泌免疫调控指导教师：柳巨雄教授学位类别：农学博士培养单位：动物医学学院论文答辩日期：2015年6月6日授予学位日期：年月日论文评阅人：答辩委员会组成：姓名职称工作单位姓名职称工作单位徐镔蕊教授中国农业大学主席赵

2、茹茜教授南京农业大学曹罡教授华中农业大学委员程世鹏教授中国农业科学院李玉谷教授华南农业大学邱德来教授延边大学雷治海教授南京农业大学李凡教授吉林大学陈树林教授西北农林科技大学岳占碰教授吉林大学刘国文教授吉林大学王新平教授吉林大学本研究由“国家重点基础研究发展计划（973计划）”（NO.2011CB100805）、“吉林省重点科技攻关项目”（20130206036NY）和吉林大学研究生创新课题（NO.2014117）资助，在此表示感谢！ThisworkwasfoundedbyNationalKeyBasicR

3、esearchProgramofChina(NO.2011CB100805)，JilinScientificandTechnologicalDevelopmentProgram(NO.20130206036NY)andGraduateInnovationFundofJilinUniversity(NO.2014117)中文摘要β-羟丁酸对LPS诱发的帕金森病模型的神经保护作用及其机制越来越多的证据表明神经炎症在帕金森病（Parkinson’sdisease,PD）发生发展中起到重要作用。小胶质细胞是神经炎

4、症发生过程中主要的效应细胞，其过度活化后能产生一些促炎酶类（iNOS和COX-2）和促炎细胞因子类（TNF-α、IL-1β和IL-6）。这些炎性介质能损伤周围的多巴胺（dopamine,DA）神经元，最终导致其变性死亡。因此，抑制小胶质细胞过度活化可能是阻止PD进一步发展的潜在的治疗措施。β-羟丁酸（β-hydroxybutyricacid,BHBA）是氨基酸和脂肪酸代谢重要的中间代谢物，其像葡萄糖一样能为大脑提供能量，特别是哺乳期几乎能替代葡萄糖成为大脑的主要能量来源。另外，BHBA在PD中也能起到神经

5、保护作用，但是其机制尚不明确。有研究表明BHBA在巨噬细胞和单核细胞中，通过其受体GPR109A抑制LPS诱导的炎症。所以，我们推测BHBA在PD中可能通过GPR109A受体抑制神经炎症，从而起到神经保护作用。因此，本实验建立了体外细胞炎症模型、LPS诱导的PD体外细胞模型和体内动物模型，系统研究了BHBA在炎症介导的PD模型中的神经保护作用及其机制。在小胶质细胞系BV-2和原代小胶质细胞的细胞炎症模型中发现，BHBA能显著抑制LPS诱导的iNOS、COX-2、TNF-α、IL-1β和IL-6蛋白和mRN

6、A表达的增加。用PTX阻断或siRNA沉默GPR109A能抑制这种效应的发生。Westernblotting结果显示BHBA在小胶质细胞系BV-2细胞中能降低LPS诱导的IκB-α降解和NF-κB核转位，然而对ERK1/2、p38-MAPK和JNK的磷酸化水平没有影响；BHBA在原代小胶质细胞中能抑制LPS诱导的NF-κB磷酸化水平，siRNA沉默GPR109A能抑制这种效应。这些结果说明BHBA在小胶质细胞中通过GPR109A/NF-κB信号途径抑制LPS诱导的炎症。为了进一步研究，BHBA是否能通过其

7、抑炎作用对PD起到缓解或治疗作用，我们首先在LPS诱导的PD细胞模型中初步研究了其对DA神经元的保护作用及其机制。结果发现BHBA能抑制LPS在中脑神经-胶质细胞中诱导的DA神经元变性，且这种抑制作用具有浓度依赖性。BHBA的这种神经保护作用是I通过抑制小胶质细胞活化来完成的，因为BHBA在中脑神经-胶质细胞中能显著抑制LPS诱导的iNOS、COX-2、TNF-α、IL-1β和IL-6的产生。进一步研究发现BHBA在LPS诱导的PD动物模型中能减弱阿扑吗啡诱导的旋转行为；能浓度依赖性抑制LPS诱导的纹状体

8、中DA和3,4-二羟基苯乙酸（3,4-Dihydroxyphenylaceticacid,DOPAC）的减少；能浓度依赖性抑制LPS诱导的DA神经元减少，并且能抑制LPS诱导的酪氨酸羟化酶（tyrosinehydroxylase,TH）的减少。另外，BHBA也能浓度依赖性抑制LPS诱导的中脑黑质区小胶质细胞的活化。以上结果表明，BHBA在小胶质细胞中通过GPR109A介导的信号通路起到抑炎作用；BHBA在PD细胞和动物模型中能