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血脑屏障在免疫分子入脑过程中的作用及超抗原SEB刺激引起的脑内神经元活动力变化

邝芳  
【摘要】: 本文分为两部分。第一部分对血脑屏障(BBB)在肾上腺素 (AD)作用下瞬时开放时对免疫分子入脑的影响进行了探索,第二部 分探讨了脑对超抗原SEB引起的免疫活动的反应和可能的调节方式。 CNS处于相对特殊的免疫状态,主要原因之一是由于BBB的存 在。BBB对进出脑的物质进行选择性通透,限制血浆中的免疫分子、细 胞的自由进出,从而保证了脑的结构和功能的稳定。然而,BBB在多种 因素下可不同程度的开放,使得血浆中正常情况下原本不能进入脑内的 物质入脑,这就为外周免疫信息物质直接入脑以及改变脑的免疫特免状 态提供了条件。 影响BBB的多种因素中,血压是一个敏感而常见的因素。本研究 以肾上腺素(AD)静脉注射引起大鼠血压瞬时升高为手段,研究了 BBB的开放与血浆蛋白入脑的关系。首先,以伊文思蓝(EB)活体染 色,利用EB的荧光观察BBB开放。这种方法的建立使BBB开放观察 的灵敏性大为提高,并且观察到由AD注射引起BBB的开放呈现圆形 斑片状,在全脑的分布也有一定的规律;籍助于这种方法,使观察很 小剂量AD注射引起的BBB开放成为可能:给予大鼠不同剂量AD引 第四军医大学博士学位论文 一 起血压不同程度的瞬时升高,可导致8*B不同程度的开放:血压升高 的幅度与时程,尤其是时程对BBB的开放起主要作用。AD开放BBB 在一定范围内呈剂量依赖方式,5卜 g从g AD引起的大鼠动脉压变化为 BBB开放阈值,低于该剂量者则用EB荧光观察法不能检测到BBB的 开放。 但是阈下的血压升高刺激在大鼠腹腔内注射LPS时亦可开放 BBB,提示免疫刺激机体后BBB的脆性增加,这可能为免疫激发时外 周的免疫信息物质入脑创造条件。 另一方面,BBB开放导致的血浆内的免疫效应分子入脑会对脑的 正常免疫状态构成威胁。在这方面,本文就血浆免疫球蛋白在血压瞬 时升高时是否可以通过BBB进行了多方面调查,经免疫组织化学、免 疫电镜以及蛋白印迹法的研究证实,当血压一过性升高时,血浆免疫 球蛋白IgG能够通过BBB进入脑组织,并且是经由脑毛细血管内皮细 胞胞浆,再进入脑实质的路线为主。该结果提示,当外周某些针对脑 成分抗原的抗体效价较高时,是可以在血压瞬时升高时通过BBB入脑 的,这可能时造成脑免疫损伤的一个可能机制。 第二部分探讨了脑对超抗原SEB引起的外周免疫活动的反应和可 能的调节脑区,并研究了信号转导分子p44付2 MAPK在此过程中的作 用。 超抗原是以可同时结合 MHC 11类分子沟槽外侧和 T细胞受体 V日 结构域而大量激活 T细胞,且无需抗原递呈细胞(APC)加工为特点 的一类抗原。超抗原强大的激发免疫的能力,可能作为研究神经免疫 调节的重要工具。其中,金黄葡萄球菌肠毒素B(SEB)因可激活 HPA轴而受到关注,但目前文献中仅有SEB诱发下丘脑室旁核 (PVH)表达 C-FOS的报道,而对其它脑区未作描述。本文对 SEB刺 激小鼠后脑内c-F。s的表达进行了普查,并了解注射后4个时间点血浆 一2一 第四军医大学博士学位论文 一 TNF a的浓度变化和脑内c-Fos阳性细胞的强度及分布情况,发现脑 内C-F。S强阳性反应滞后于血浆TNF-口峰值达到的时间,而且,扣带 皮质(Cg)、海马(Hipp)神经元表达 CfOS的模式与 PVH及其它核 团不同。 作为边缘系统的高级中枢,Cg对情绪。记忆等活动具有重要的作 用,而情绪、记忆等活动与免疫活动联系紧密。本实验中切除小鼠双 侧Cg后检测胸腺细胞的增殖功能,发现胸腺细胞增殖反应显著增强, 提示在一般情况下,Cg对胸腺细胞的增殖起到某种抑制作用,因而Cg 是与调节外周免疫应相关的脑区之一。 研究显示MAPK家族与SEB引起的TNF川产生有紧密的关系, 而脑源性MAPK在与免疫相关核团的表达提示其可能调控SEB引起的 免疫反应。本研究证实,SEB刺激可引起磷酸化的 p44闪2 MAPK在 PVH、视上核(SON)、蓝斑(LC)等核团高表达,与 c-F。s阳性细 胞相似,但范围较为局限。脑室内注射MEKI抑制剂PD98059,特异 性抑制 p44/42 MAPK活性,SEB刺激将使脑内 C-F。S的表达显著减 少,WIFQ水平降低。提示 p44怂2 MAPK在 SEB引起的免疫活动的 调控中发挥作用。 本研究的结论为: 1.AD引起的瞬时血压升高可导致BBB一过性开放。这种开放在一定 范围内是药物剂量依赖方式的,与血压升高的幅度和时程呈正相 关。 2.机体受到免疫刺激后BBB脆性增加,伴有其它因素时易于开放。 3.BBB一过性开放可致血循环IgG通过BBB进入脑组织,提示外周 产生的抗体可经开放的BBB入脑导致免疫损伤,成为脑自身免疫 疾病的可能发病机制。 一3一 第四军


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