SIRT2通过调控小胶质细胞极化促进脓毒症诱导的海马依赖性认知障碍和神经元焦亡的机制研究OA

目的探究沉默调节蛋白2(SIRT2)通过调控小胶质细胞极化,促进脓毒症诱导的海马依赖性认知障碍和神经元焦亡的机制。方法将24只C57BL/6J小鼠采用随机数字表法分为假手术组、模型组、0.9%氯化钠溶液(NS)组和AK-7(SIRT2抑制剂)组,每组6只。除假手术组外,其余3组小鼠腹腔注射10 mg/kg脂多糖(LPS)建立脓毒症模型。造模成功后,AK-7组小鼠腹腔注射15 mg/kg AK-7,NS组小鼠腹腔注射1 mL/kg NS,假手术组小鼠腹腔注射2 mL/kg NS。采用Morris水迷宫实验评估小鼠认知功能,苏木精-伊红染色评估小鼠海马组织形态学,酶联免疫吸附试验检测小鼠海马组织中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6、IL-1β水平,蛋白质印迹法检测小鼠海马组织中离子钙结合接头分子1(Iba-1)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、精氨酸酶1(Arg1)、消皮素D(GSDMD)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1剪切体(cl.Caspase-1)、NOD样受体热蛋白结构域蛋白3(NLRP3)和SIRT2蛋白表达水平。小鼠BV-2小胶质细胞分为对照组、LPS组、阴性对照的短发夹RNA(sh-NC)组和靶向沉默SIRT2的短发夹RNA(sh-SIRT2)组。LPS组小胶质细胞使用1μg/mL LPS处理24 h;sh-NC组和sh-SIRT2组小胶质细胞分别转染sh-NC和sh-SIRT2质粒后行LPS处理;对照组不作处理。采用蛋白质印迹法检测4组小胶质细胞SIRT2蛋白表达水平,流式细胞术检测4组小胶质细胞M1和M2极化水平。将新生小鼠原代神经元分别与sh-NC组和sh-SIRT2组小胶质细胞进行共培养,并采用蛋白质印迹法检测神经元中GSDMD、cl.Caspase-1和NLRP3蛋白表达水平。结果模型组小鼠逃逸潜伏期高于假手术组,目标平台穿越次数和目标象限花费时间均低于假手术组(均P<0.01);而与NS组相比,AK-7治疗显著逆转了上述认知功能障碍(均P<0.01)。组织形态学分析显示,模型组小鼠较假手术组神经元排列紊乱;AK-7组小鼠海马组织损伤较NS组部分改善。模型组小鼠海马组织中TNF-α、IL-6、IL-1β水平均高于假手术组(均P<0.01);而与NS组相比,AK-7治疗后上述指标均显著降低(均P<0.01)。模型组小鼠海马组织中Iba-1、iNOS、Arg1、GSDMD、cl.Caspase-1、NLRP3和SIRT2蛋白表达水平均高于假手术组(均P<0.05);而与NS组相比,AK-7治疗可逆转上述变化(均P<0.05)。LPS组小胶质细胞中SIRT2蛋白表达水平高于对照组,M1和M2型占比均高于对照组(均P<0.05);sh-SIRT2组小胶质细胞中SIRT2蛋白表达水平低于sh-NC组,M1型占比低于sh-NC组,M2型占比高于sh-NC组(均P<0.05)。sh-SIRT2组神经元中GSDMD、cl.Caspase-1和NLRP3蛋白表达水平均低于sh-NC组(均P<0.05)。结论SIRT2通过促进小胶质细胞M1极化和神经元焦亡,参与脓毒症诱导的海马依赖性认知障碍的发生。