低浓度SO2暴露诱导大鼠大脑皮层的炎症效应

摘要：

为了解低浓度二氧化硫(SO2)慢性暴露对神经系统炎症反应的影响,通过建立Wistar大鼠SO2动式吸入染毒模型,采用荧光免疫组织化学方法考察低浓度SO2(3.5和7 mg/m3)慢性暴露下大鼠大脑皮层胶质细胞的活化反应,通过实时荧光定量PCR方法考察炎性因子的基因转录水平,并通过蛋白免疫印迹Western blot方法初步考察对与神经功能相关的胞外信号调节激酶亚型1和2 (Extracellulady regulated kinase 1/2,ERK1/2)及核转录因子环磷腺苷效应元件结合蛋白(cAMP response element-binding protein,CREB)信号途径的影响.结果显示,长期低浓度SO2暴露增加大脑皮层星形胶质细胞和小胶质细胞的活化反应,最高暴露组分别为对照组的2.07倍和2.12倍;诱导大鼠大脑皮层中促炎症因子TNFα和IL-1p的mRNA水平上调,最高暴露组分别为对照组的1.68和1.58倍;同时大鼠大脑皮层中诱导型环氧化酶(Cyclooxygenase-2,COX-2)和诱导型一氧化氮合酶(Inducible nitric oxide synthase,iNOS)的mRNA表达水平也明显增加,最高暴露组分别为对照组的1.59和1.45倍.此外,SO2暴露组大鼠大脑皮层中p-CREB和p-ERK1/2的蛋白表达减少,最高暴露组分别为对照组的0.73和0.74倍.本研究表明,慢性低浓度SO2暴露通过增加大鼠大脑皮层星形胶质细胞和小胶质细胞的活化反应,引起炎症因子TNFα、IL-1p、iNOS和COX-2 mRNA的高表达,而且会引起p-ERK1/2和p-CREB的蛋白表达水平下调,提示SO2暴露会通过炎症反应引起细胞信号传导和核转录的异常,导致神经功能损伤.

关键词：二氧化硫、大脑皮层、胶质细胞、炎症因子、胞外信号调节激酶、环磷腺苷效应元件结合蛋白

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分类号：X174(环境生物学)

资助基金：国家自然科学基金项目21377076和山西省高等学校中青年拔尖创新人才项目20120201资助 Supported by the National Natural Science Foundation of China 21377076,and the Program for the Top Young and Middle-aged Innovative Talents in Higher Education of Shanxi Province 20120201

在线出版日期：2015-06-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：372-376