研究背景与目的:神经退行性疾病是以阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)和帕金森病(Parkinsonism disease,PD)等为代表的一大类疾病。目前,AD仍然缺乏有效的预防措施和根治手段。大量研究与事实表明,AD发展重要与神经炎症密切相关,小胶质细胞作为确认细节神经炎症的主要功能细胞同样在AD发展进程中发挥关键作用。铁死亡是一种铁依赖的新型的细胞死亡形式。研究者发现,当骨髓巨噬细胞被脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导时,伴随炎症因子IL-1β的大量释放,会导致骨髓巨噬细胞发生铁死亡。在中枢神经系统中,小胶质细胞属于典型免疫细胞中的一种,由于这个因素我们设想到神经免疫细胞在启动细胞铁死亡的过程中,神经免疫细Receiving medical therapy胞内会不会释放出炎症因子?这样就会导致神经系统出现炎症的症状。Apelin-13是G蛋白耦联受体血管紧张素受体ATl相关的受体蛋白(Putative receptor protein related to the angiotensin receptor ATl,APJ)的天然配体,Apelin及其受体APJ在中枢神经系统中均ATM/ATR抑制剂有广泛的分布,对神经系统具有保护作用。但是Apelin-13对小胶质细胞中的铁死亡的作用目前还不明确。因此我们在本研究中观察了Apelin-13对LPS引起的胶质小细胞铁死亡的影响,并初步探讨了其可能的机制,为以AD为代表的神经炎症相关疾病的治疗提供新的线索和策略。方法:1.培养小鼠源性小胶质细胞系BV2小胶质细胞。2.采用LPS(1μg/m L、2μg/m L、4μg/m L、6μg/m L、8μg/m L)分别处理小胶质细胞12 h建立炎症细胞模型。3.MTT实验检测各组小胶质细胞的活力4.ELISA方法检测细胞内谷胱甘肽过氧化酶4(Glutathione Peroxidase 4,GPX4)的水平、活性氧(Reactive oxygen species,ROS)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素-1β(Interleukin-1,IL-1β)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和谷胱甘肽(Glutathione,GSH)的水平以及细胞内游离的铁离子含量。5.采用Western blot检测BV2小胶质细胞中GPX4蛋白的表达。6.透射电镜检测小胶质细胞线粒体形态的变化,普通光学显微镜观察小胶质细胞外观形态。结果:1.BV2小胶质细胞在LPS诱导下产生铁死亡LPS影响了小胶质细胞的活性,并且细胞活性对它的剂量产生依赖性。LPS使BV2胶质细胞内的ROS、DMA和铁离子水平得到提高,并且呈剂量依赖性;LPS剂量依赖使小胶质细胞中的GSH和GPX4(铁死亡的关键蛋白)水平下降;在透射电镜视野内,LPS诱导小胶质细胞内的线粒体的脊遭到破坏。2.Apelin-13抗LPS诱导BV2细胞的铁死亡Apelin-13上调了脂多糖(LPS)诱导的BV2小胶质细胞内的GSH和GPX4的水平;Apelin-13下调了脂多糖(LPS)诱导的BV2小胶质细胞内的ROS、铁离子和MDA的水平,Apelin-13对LPS诱导的BV2细胞内的TNF-α和IL-1β起到抑制作用;在电子显微镜视野下,观察Apelin-13+LPS组和LPS组,LPS使BV2胶质细胞形态贴壁不牢导致大量细胞漂浮、脱落,突触变短,细胞分散;而Apelin-13使BV2小胶质细胞突触长,细胞饱满,贴壁良好,证明Apelin-13对BV2小胶质细胞起保护作用。3.铁死亡诱导剂RSL3逆转了Apelin-13抗BV2小胶质细胞铁死亡RSL3逆转了由Apelin-13上调LPS诱导的BV2小胶质细胞内GPX4和GSH的水平;RSL3逆转了由Apelin-13下调LPS诱导的BV2小胶质细胞中的ROS、MDA和游离铁离子水平;RSL3逆转了由Apelin-13下调LPS诱导的BV2小胶质细胞炎症因子(TNF-α、IL-1β)的水平;RSL3逆转了Apelin-13保护LPS引起的BV2小胶质细胞线粒脊的状态。结论:Apelin-13抑制了LPS诱导的BV2细胞铁死亡,进而发挥抗神经炎症的作用。