解 迪， 曾紅科， 陳純波△， 鄧醫(yī)宇△

(1南方醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院， 廣東 廣州 510515； 2廣東省人民醫(yī)院，廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院急危重癥醫(yī)學(xué)部，廣東 廣州 510080)

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·論 著·

IL-1β對(duì)膿毒癥新生幼鼠胼胝體內(nèi)少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞分化成熟的影響*

解 迪1,2， 曾紅科2， 陳純波2△， 鄧醫(yī)宇2△

(1南方醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院， 廣東 廣州 510515；2廣東省人民醫(yī)院，廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院急危重癥醫(yī)學(xué)部，廣東 廣州 510080)

目的： 探討IL-1β對(duì)少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞(OPCs)分化成熟及軸突髓鞘化的影響。方法: 將出生1 d的SD幼鼠96只隨機(jī)分為2組：對(duì)照組和脂多糖(LPS)組各48只。LPS組給予腹腔注射1mg/kg LPS，對(duì)照組腹腔注射等體積PBS。根據(jù)注射后時(shí)間分為3 h、24 h、3 d、7 d、14 d、28 d 6個(gè)亞組，應(yīng)用雙標(biāo)免疫組化及Western blotting的方法觀察3 h、24 h、3 d、7 d時(shí)IL-1β及IL-1受體1(IL-1R1)的表達(dá)和14 d、28 d時(shí)髓鞘堿性蛋白(MBP)的表達(dá)。進(jìn)行原代OPCs培養(yǎng)將其分為對(duì)照組、IL-1β組、IL-1β+ IL-1受體拮抗劑(IL-1Ra)組及IL-1Ra組。將其誘導(dǎo)分化3 d后利用免疫熒光及Western blotting比較4組間MBP的表達(dá)。結(jié)果: 與對(duì)照組相比，LPS注射后3 h、24 h、3 d、7 d幼鼠胼胝體小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)IL-1β明顯增加，其受體在OPCs表達(dá)增加。LPS注射后14 d、28 d，MBP在胼胝體的表達(dá)下降。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)顯示原代OPCs培養(yǎng)誘導(dǎo)分化3 d后IL-1β可以抑制MBP的表達(dá)，并且可以被IL-1Ra逆轉(zhuǎn)。IL-1β可抑制磷酸化ERK的表達(dá)，ERK過表達(dá)可逆轉(zhuǎn)IL-1β對(duì)MBP的抑制作用。結(jié)論: 在膿毒癥新生幼鼠胼胝體內(nèi)IL-1β有可能通過抑制ERK通路來抑制OPCs成熟，從而導(dǎo)致腦白質(zhì)軸突低髓鞘化。

膿毒癥； 胼胝體； 白細(xì)胞介素1β

新生兒膿毒癥是臨床常見的疾病[1]，可引起神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育不良，從而導(dǎo)致神經(jīng)性視聽障礙、認(rèn)知功能障礙，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致癲癇和腦癱[2-3]。膿毒癥相關(guān)性腦損傷的一個(gè)重要特征是腦室周圍腦白質(zhì)損傷(periventricular white matter damage,PWMD)，其機(jī)制目前尚不明確，感染激發(fā)腦白質(zhì)內(nèi)炎癥反應(yīng)可能是其機(jī)制之一。PWMD的重要病理改變是少突膠質(zhì)細(xì)胞的分化成熟受到抑制[4-5]。少突膠質(zhì)細(xì)胞是腦內(nèi)重要的髓鞘形成細(xì)胞，成熟的少突膠質(zhì)細(xì)胞可與軸突形成髓鞘，保證神經(jīng)信號(hào)的正確轉(zhuǎn)導(dǎo)。它是由少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞(oligodendrocyte precursor cells,OPCs)發(fā)育而來。由于OPCs的易損性，許多因素可以影響OPCs的發(fā)育，從而導(dǎo)致OPCs成熟障礙和軸突低髓鞘化，影響神經(jīng)信號(hào)正確傳導(dǎo)[6]。小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的早期炎癥細(xì)胞，在受到促炎刺激后，可釋放大量的炎癥因子，如腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白細(xì)胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)[7]。有研究證實(shí)，腹腔內(nèi)注射IL-1β可以導(dǎo)致少突膠質(zhì)細(xì)胞成熟障礙及低髓鞘化[8]，但I(xiàn)L-1β是否可直接影響和通過何種途徑影響OPCs的成熟尚不清楚。本文通過建立新生鼠膿毒癥相關(guān)腦損傷模型，用雙標(biāo)免疫組化及免疫印跡的方法觀察早期IL-1β及IL-1受體1(IL-1 receptor 1，IL-1R1)的細(xì)胞定位及表達(dá)，觀察軸突髓鞘化的標(biāo)志蛋白——髓鞘堿性蛋白(myelin basic protein,MBP)的表達(dá)從而證實(shí)膿毒癥新生幼鼠發(fā)育成熟后出現(xiàn)軸突低髓鞘化。為探討這種現(xiàn)象背后的原因，在體外進(jìn)行OPCs培養(yǎng)，用免疫熒光及免疫印跡的方法觀察IL-1β處理3 d后OPCs中MBP的表達(dá)，從而初步探討IL-1β對(duì)OPCs分化成熟及軸突髓鞘化的影響及潛在機(jī)制。

材 料 和 方 法

1 材料

取1 d新生幼鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)鼠在暨南大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行飼養(yǎng)，自然飲食。兔抗IL-1β、鼠抗硫酸軟骨素蛋白多糖抗體(chondroitin sulfate proteoglycan,CSP/NG2)、小鼠抗MBP(Millipore)；磷酸化ERK1/2、總ERK1/2(CST);兔抗IL-1R1(Santa Cruz);凝集素(lectin)購自Sigma。

2 方法

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 將新生的96只SD幼鼠隨機(jī)分為2組，對(duì)照組和來源于大腸埃希菌 O55:B的脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)組。LPS組腹腔注射1 mg/kg LPS，對(duì)照組注射等體積的PBS，每組在注射后24 h、28 d時(shí)各取6只進(jìn)行灌注固定后行雙標(biāo)免疫組化染色，在注射后3 h、24 h、3 d、7 d、14 d、28 d時(shí)各取6只乳鼠留取胼胝體區(qū)后行Western blotting檢測(cè)。

2.2 免疫熒光染色 每組動(dòng)物灌流、固定后移入30%蔗糖溶液過夜。萊卡冰凍切片機(jī)-20 ℃低溫取視交叉水平冠狀切片，片厚10 μm。取P24 h腦切片分2組，第1組用胎牛血清封閉后，再用兔抗IL-1β(1∶100)4 ℃孵育過夜后，PBS清洗3次，每次5 min，滴加帶紅色熒光的Ⅱ抗工作液和lectin(小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物)室溫下孵育1 h。第2組切片用兔抗IL-1R1和鼠抗NG2混合孵育4 ℃過夜，漂洗，滴加驢抗鼠-FITC和驢抗兔-CY3室溫孵育1 h，用抗熒光淬滅封片劑(碧云天)封片。取P28 d的腦切片用鼠抗MBP 4 ℃孵育過夜后，PBS清洗3次，每次5 min，滴加帶紅色熒光的Ⅱ抗工作液，室溫下孵育1 h，PBS清洗3遍后，封片。在熒光顯微鏡(Olympus)下觀察結(jié)果。

2.3 Western blotting檢測(cè) 取新鮮的胼胝體用裂解液提取蛋白，測(cè)蛋白濃度，蛋白定量為50 μg后進(jìn)行電泳、轉(zhuǎn)膜、封閉，于4 ℃冰箱孵育兔源IL-1β抗體(1∶1 000)、兔源IL-1R1抗體(1∶200)、鼠源MBP抗體(1∶1 000)過夜。次日取出在TBST漂洗后于4 ℃冰箱孵育抗小鼠Ⅱ抗(1∶1 000)或抗兔Ⅱ抗(1∶1 000)1 h，TBST洗膜后在暗室中加入預(yù)混好的ECL發(fā)光液，壓片，曝光。各蛋白條帶的信號(hào)強(qiáng)度用Fluor Chem 8900 灰度分析軟件進(jìn)行分析。

2.4 體外OPCs培養(yǎng)及誘導(dǎo)分化 取出生1 d的乳鼠，取腦皮質(zhì)于0.125%胰蛋白酶中消化10 min后加血清中和，接著用移液槍輕柔吹打1～2 min，靜置后取上清在1 200 r/min的條件下離心5 min，棄去上清，用含10%血清的完全培養(yǎng)基重懸細(xì)胞，然后種至多聚賴氨酸預(yù)包被的75 cm2培養(yǎng)瓶。第2天完全換液，培養(yǎng)至第3～4天，細(xì)胞融合度達(dá)到70%時(shí)，加入少突膠質(zhì)細(xì)胞增殖培養(yǎng)基，之后每3 d換1次液，培養(yǎng)至7～10 d時(shí)，可見大量的OPCs，將培養(yǎng)瓶置于恒溫水平搖床上，37 ℃、180 r/min 1 h，以除去小膠質(zhì)細(xì)胞。丟棄細(xì)胞懸液，加入增殖培養(yǎng)基，再在恒溫水平搖床上，37 ℃、200 r/min 18～20 h。吸出懸液靜置于未涂多聚賴氨酸的培養(yǎng)瓶內(nèi)，37 ℃、5% CO2的培養(yǎng)箱中靜置15 min，去除少量胞體較大的星形膠質(zhì)細(xì)胞和成纖維細(xì)胞。吸取細(xì)胞懸液，1 500 r/min離心5 min，棄上清，加入OPCs分化培養(yǎng)基，重懸細(xì)胞，以1×108/m2密度接種于多聚賴氨酸包被的24孔板中用于免疫熒光；以1×1010/m2密度接種于多聚賴氨酸包被的6孔板中用于免疫蛋白印記，待細(xì)胞貼壁后進(jìn)行操作。將細(xì)胞分為對(duì)照組、IL-1β組(30 μg/L)、IL-1β+IL-1Ra組(30 μg/L)、IL-1Ra組(30 μg/L)，每組的細(xì)胞數(shù)保持相同，誘導(dǎo)分化3 d。培養(yǎng)3 d后用PBS漂洗，4%多聚甲醛固定30 min，按常規(guī)免疫熒光細(xì)胞化學(xué)方法進(jìn)行MBP染色。在熒光顯微鏡下隨意選取不同的視野拍照，進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。提取培養(yǎng)3 d后的蛋白進(jìn)行電泳、轉(zhuǎn)膜、封閉，鼠源MBP抗體(1∶1 000)過夜，次日取出在TBST漂洗后于4 ℃冰箱孵育抗小鼠Ⅱ抗(1∶1 000)1 h、洗膜，曝光，各蛋白條帶的信號(hào)強(qiáng)度用Fluor Chem 8900 灰度分析軟件進(jìn)行分析。

2.5 質(zhì)粒轉(zhuǎn)染 構(gòu)建ERK目的基因，加載于pEGFP載體上,進(jìn)行質(zhì)粒轉(zhuǎn)染，使用6孔板，胞數(shù)為3×105cells/well, 將4 μg DNA溶于240 μL Opti-mem無血清培養(yǎng)基中(A管)。將10 μL Lipofectamine 2000(Life) 溶于240 μL Opti-mem無血清培養(yǎng)基中，混勻室溫放置5 min(B管)。 將A、B兩管混合，放置20 min(C管)。轉(zhuǎn)染期間，將6孔板培養(yǎng)基換成無血清培養(yǎng)基，每孔2 mL。將C管混合液加入6孔板對(duì)應(yīng)孔中，4～6 h換成有血清培養(yǎng)基，后續(xù)進(jìn)行Western blotting實(shí)驗(yàn)，步驟同前。

3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)均使用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示。 Western blotting數(shù)據(jù)在多組間比較時(shí)采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)方法分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1 雙標(biāo)免疫組化及Western blotting檢測(cè)IL-1β和IL-1R1的表達(dá)與定位

免疫熒光顯示處理24 h后lectin標(biāo)記的小膠質(zhì)細(xì)胞(綠色)與炎癥因子IL-1β(紅色)在胼胝體的分布情況，胼胝體內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞呈阿米巴樣，此為小膠質(zhì)細(xì)胞的激活態(tài)。我們可以看到lectin標(biāo)記的小膠質(zhì)細(xì)胞可與IL-1β的共定位情況(黃色)，說明IL-1β由小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生，與對(duì)照組相比，LPS組IL-1β表達(dá)水平明顯升高。Western blotting結(jié)果顯示在17 kD處可檢測(cè)到IL-1β，且統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示各時(shí)點(diǎn)LPS組的IL-1β表達(dá)均升高(P<0.05)，進(jìn)一步驗(yàn)證了免疫熒光的結(jié)果，表明LPS注射后IL-1β表達(dá)確實(shí)有增高，見圖1。

Figure 1.The expression of IL-1β in corpus callosum of septic neonatal rats(immunofluorescence staining，×400). Mean±SD. n=6．*P<0.05 vs control.

免疫熒光顯示處理24 h后NG2標(biāo)記的OPCs細(xì)胞(綠色)與IL-1R1(紅色)在胼胝體的分布情況，我們可以看到NG2標(biāo)記的OPCs細(xì)胞與IL-1R1的共定位情況(黃色)，說明OPCs上存在IL-1R1，與對(duì)照組相比，LPS組IL-1R1表達(dá)升高，Western blotting結(jié)果顯示在80 kD處可檢測(cè)到IL-1R1，且統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示各時(shí)點(diǎn)LPS組的IL-1R1表達(dá)均升高(P<0.05)，進(jìn)一步驗(yàn)證了免疫熒光的結(jié)果，表明LPS注射后IL-1R1表達(dá)確實(shí)有增高，見圖2。

Figure 2.The expression of IL-1R1 in corpus callosum of septic neonatal rats(immunofluorescence staining，×400). Mean±SD. n=6. *P<0.05 vs control.

2 免疫組化與Western blotting檢測(cè)MBP的表達(dá)情況

免疫組化顯示處理28 d后MBP(紅色)在胼胝體的分布，LPS組胼胝體內(nèi)MBP表達(dá)較對(duì)照組減弱，說明LPS組胼胝體內(nèi)軸突髓鞘化明顯減低，Western blotting結(jié)果顯示在21 kD處可檢測(cè)到MBP的表達(dá)，且統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示14 d及28 d LPS組的MBP表達(dá)均下降(P<0.05)，進(jìn)一步說明LPS處理28 d后軸突髓鞘化減低，見圖3。

3 IL-1β抑制原代OPCs的分化成熟

免疫熒光顯示，誘導(dǎo)分化3 d后，DAPI標(biāo)記的細(xì)胞核呈橢圓形，MBP標(biāo)記的成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞呈中間亮、多突觸樣，我們可以看到MBP陽性的細(xì)胞數(shù)，與對(duì)照組相比，IL-1β組MBP陽性細(xì)胞的比例明顯減少，加入IL-1Ra后(IL-1β+IL-1Ra組)MBP陽性細(xì)胞比例有所回升，結(jié)果提示IL-1β可導(dǎo)致少突膠質(zhì)細(xì)胞分化障礙，且這種作用可以被IL-1Ra所逆轉(zhuǎn)。Western blotting結(jié)果顯示處理3 d后在21 kD處可檢測(cè)到MBP的表達(dá)，且統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示IL-1β組MBP表達(dá)下降，IL-1β+IL-1Ra組MBP表達(dá)較IL-1β組有所回升，IL-1Ra、LPS本身對(duì)MBP表達(dá)無影響。提示IL-1β可直接導(dǎo)致少突膠質(zhì)細(xì)胞分化成熟障礙而非LPS的直接作用，見圖4。

4 IL-1β在調(diào)控分化方面與ERK通道的關(guān)系

在各組處理6 h后我們可在42 kD、44 kD處檢測(cè)到磷酸化的ERK1/2(phospho-ERK1/2,p-ERK)的表達(dá)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示IL-1β組p-ERK表達(dá)下降，IL-1β+Ra組ERK表達(dá)較IL-1β組有所回升(P<0.05),提示IL-1β可抑制ERK通道的激活，且這種作用可以被IL-1Ra所逆轉(zhuǎn)，在各組處理3 d后可在21 kD處檢測(cè)到MBP的表達(dá)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示IL-1β組MBP表達(dá)下降，ERK過表達(dá)組可逆轉(zhuǎn)MBP下降(P<0.05)。結(jié)果提示IL-1β可能通過抑制ERK通路參與OPCs分化的調(diào)控，見圖5。

Figure 3.Distribution of myelin sheath in the corpus callosum of P28 control and LPS rats (immunofluorescence staining，×40). Mean±SD. n=6. *P<0.05 vs control.

Figure 4.Effects of IL-1β on differentiation of OPCs (immunofluorescence staining，×400). Mean±SD. n=6. *P<0.05 vs control； #P<0.05 vs IL-1β.

Figure 5.Relationship between IL-1β and ERK pathway. Mean±SD. n=6. *P<0.05 vs control; #P<0.05 vs IL-1β.

討 論

LPS介導(dǎo)的膿毒癥可引起全身炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致多器官功能損傷，腦白質(zhì)損傷是其中之一，腦白質(zhì)損傷可能由腦內(nèi)固有免疫或外周因子入腦所致,兩者具有交叉或獨(dú)立的作用。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的免疫過程十分復(fù)雜，其中包括炎癥細(xì)胞浸潤和大量炎癥因子的釋放[9-10]。炎癥因子與其相應(yīng)的受體相互作用可能介導(dǎo)了后續(xù)靶細(xì)胞損傷[11]。小膠質(zhì)細(xì)胞是腦內(nèi)的固有免疫細(xì)胞，它受到刺激后可釋放大量的炎癥介質(zhì)如IL-1β,這可能是腦白質(zhì)損傷的機(jī)制之一，我們的研究結(jié)果顯示IL-1β可與活化的小膠質(zhì)細(xì)胞共定位，且7 d以內(nèi)的LPS組IL-1β表達(dá)明顯高于對(duì)照組，這些結(jié)果提示小膠質(zhì)細(xì)胞是腦內(nèi)早期的炎癥細(xì)胞，可早期被激活并持續(xù)釋放大量的炎癥介質(zhì)如IL-1β，啟動(dòng)腦內(nèi)免疫過程，這可能是腦內(nèi)IL-1β的來源之一。IL-1R分為IL-1R1和IL-1R2,目前認(rèn)為IL-1β與IL-1R1相互作用可導(dǎo)致靶細(xì)胞的功能改變[11]。為了探究OPCs上是否存在IL-1R1，我們進(jìn)行進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞上存在IL-1R1，且LPS處理后IL-1R1表達(dá)明顯升高，以上結(jié)果提示大量炎癥因子IL-1β與其表達(dá)升高的IL-1R1間相互作用可能會(huì)對(duì)少突膠質(zhì)細(xì)胞的發(fā)育產(chǎn)生影響。

為了研究LPS注射后是否會(huì)對(duì)OPCs的發(fā)育產(chǎn)生影響，我們發(fā)現(xiàn)14 d及28 d時(shí)LPS注射組MBP表達(dá)降低，這個(gè)結(jié)果提示LPS注射后導(dǎo)致胼胝體內(nèi)軸突髓鞘化程度降低，MBP是軸突髓鞘化的標(biāo)志性蛋白，也是OPCs分化成熟的標(biāo)志蛋白。軸突的髓鞘化是成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞突起纏繞軸突形成的多層脂質(zhì)髓鞘，此過程包括3個(gè)方面:(1)OPCs分化成熟;(2)神經(jīng)元軸突成熟;(3)成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞向軸突遷移、黏附并纏繞形成髓鞘[12]。OPCs是腦內(nèi)重要的髓鞘形成細(xì)胞，其分化和成熟在軸突髓鞘化中起著關(guān)鍵作用。成熟的少突膠質(zhì)細(xì)胞由OPCs分化而來，其分化過程大致分為Pre-O-2A、O-2A progenitor、pro-oligodendroblast、immature oligodendrocyte和mature oligodendrocyte 5個(gè)發(fā)育階段[13-14]。LPS、IL-β、IL-1R1與OPCs分化障礙之間是否存在聯(lián)系，在動(dòng)物體內(nèi)無法探明，為了探明LPS-IL-1β-OPCs分化成熟之間是否存在特異性的聯(lián)系，我們進(jìn)行了體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，探討其可能的機(jī)制。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)顯示直接加入IL-1β可導(dǎo)致MBP表達(dá)明顯下降，并且這種下降可以被IL-1Ra所逆轉(zhuǎn)，但I(xiàn)L-1Ra及LPS本身對(duì)MBP表達(dá)的無影響，提示LPS可能通過IL-1β介導(dǎo)OPCs分化成熟障礙而非其本身。據(jù)報(bào)道ERK信號(hào)通路在少突膠質(zhì)細(xì)胞分化方面起至關(guān)重要的作用[15]。因此為了探究IL-1β通過何種途徑影響OPCs的成熟，我們首先檢測(cè)了IL-1β對(duì)ERK通道的影響，發(fā)現(xiàn)IL-1β可以抑制ERK通道的激活，隨后為了明確ERK通道與MBP之間的關(guān)系，我們構(gòu)建了ERK目的基因轉(zhuǎn)染入細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)IL-1β可降低MBP及ERK的活性，與此同時(shí)提高ERK的活性可以遏制IL-1β對(duì)MBP的影響，說明IL-1β可能通過抑制ERK的活性來抑制OPCs的分化，這可能是IL-1β影響OPCs分化的機(jī)制之一。

綜上所述，我們可以推測(cè)膿毒癥新生幼鼠腦胼胝體內(nèi)的炎癥因子IL-1β可與IL-1R1相互作用從而抑制ERK通道的激活導(dǎo)致OPCs分化成熟障礙，最終導(dǎo)致軸突低髓鞘化，我們驗(yàn)證了膿毒癥誘導(dǎo)的腦白質(zhì)損傷的部分病理機(jī)制，并提出IL-1β對(duì)OPCs的分化成熟具有獨(dú)立的作用，這對(duì)我們理解炎癥誘導(dǎo)的腦白質(zhì)損傷機(jī)制以及治療具有重要意義。

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Effects of microglia-derived IL-1β on differentiation of OPCs in corpus callosum of septic neonatal rats

XIE Di1,2, ZENG Hong-ke2, CHEN Chun-bo2, DENG Yi-yu2

(1SouthMedicalUniversity,Guangzhou510515,China;2DepartmentofEmergency&CriticalCareMedicine,GuangdongGeneralHospital,GuangdongAcademyofMedicalSciences,Guangzhou510080,China.E-mail:gghicu@163.com;yiyudeng666@163.com)

AIM: To explore whether IL-1β inhibits the oligodendrocyte precursor cell (OPCs) differentiation and affects axonal myelination. METHODS: One-day-old SD rats were randomly divided into control group and LPS group (48 rats in each group). The rats in LPS group were intraperitoneally injected with 1 mg/kg LPS. The rats in control group were injected with an equal volume of PBS. The rats in each group were further divided into 3 h, 24 h, 3 d, 7 d, 14 d and 28 d subgroups after injection. The expression of IL-1β and IL-1R1in the rat corpus callosum at 3 h, 24 h, 3 d, 7 d was determined by double immunofluorescence and Western blotting. The myelin basic protein(MBP) expression in the rat corpus callosum at 14 d, 28 d after injection was also measured.Invitro, primary OPCs culture was performed and divided into control group, 30 μg/L IL-1β group, 30 μg/L IL-1β+IL-1Ra group and 30 μg/L IL-1Ra group. The expression of MBP in the OPCs induced differentiation for 3 d was observed by double immunofluorescence and Western blotting. RESULTS: The expression of IL-1β and IL-1R1in the rat corpus callosum at 3 h, 24 h, 3 d, 7 d after LPS injection was obviously increased and the expression of MBP in the rat corpus callosum at 14 d, 28 d in LPS group was obviously decreased compared with control groupinvivo. The level of MBP was significantly decreased after IL-1β treatment for 3 dinvitro. However, IL-1Ra (IL-1R inhibitor) reversed the down-regulation of MBP expression. IL-1β inhibited the expression of p-ERK, ERK over-expression reversed the down-regulation of MBP expression compared with IL-1β group. CONCLUSION: IL-1β inhibits the differentiation of OPCs, which may be involved in ERK pathways, thus leading to axonal hypomyelination in the corpus callosum of septic neonatal rats.

Sepsis; Corpus callosum; Interleukin-1β

1000- 4718(2015)03- 0385- 07

2014- 10- 24

2014- 12- 29

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No. 81271329;No.81471237); 2013年廣東省醫(yī)學(xué)科研基金資助項(xiàng)目(No. A2013002)

△通訊作者 Tel: 020-83827812; 陳純波 E-mail： gghicu@163.com； 鄧醫(yī)宇 E-mail： yiyudeng666@163.com

R363.2; R722.13+1

A

10.3969/j.issn.1000- 4718.2015.03.001