IL-6/eATP联合刺激对小胶质细胞的激活效应及大麻二酚的神经保护潜力研究

《Scientific Reports》：Cannabidiol treatment of IL-6/eATP activated microglia and cortical neurons

　　

摘要

本研究探讨了白细胞介素-6（IL-6）和细胞外腺苷三磷酸（eATP）——两种在神经炎症疾病中常升高的炎症刺激物——联合刺激对人小胶质细胞炎症标志物表达的影响。随后，我们评估了大麻二酚（CBD）处理在单培养以及与诱导多能干细胞（iPSC）来源的皮质神经元样细胞共培养中减轻小胶质细胞激活状态的潜力。为了相对于经典对照表征IL-6/eATP对小胶质细胞的激活作用，使用5 ng/mL IL-6与1 mM eATP联合或100 ng/mL脂多糖（LPS）与1 mM eATP联合激活人小胶质细胞系HMC3。进行了分泌型细胞因子/趋化因子的蛋白质组学测定，并与未刺激对照进行比较。为了评估CBD对IL-6/eATP激活小胶质细胞的影响，将HMC3细胞暴露于IL-6/eATP后，用不同浓度的CBD（0.1 μM、1 μM和5 μM）或10 μM地塞米松（Dex）处理6小时和24小时，随后定量分析炎症细胞因子/趋化因子以及与氧化应激相关的酶NOS2和NOS3。然后将鉴定出的在减轻IL-6/eATP激活的HMC3细胞方面最有效的CBD浓度应用于HMC3小胶质细胞与iPSC来源的皮质神经元样细胞的共培养模型。IL-6/eATP和LPS/eATP对HMC3小胶质细胞产生差异性激活作用，与未刺激对照相比，LPS/eATP暴露诱导IL-8、IL-6、CCL2和VEGF-A分泌增加，而IL-6/eATP刺激诱导IL-1β、IFNγ、CCL2、VEGF-A和IL-10分泌增加。在IL-6/eATP激活后对HMC3培养物应用1 μM CBD，导致6小时时IL-6、VEGF-A和NOS2产生减少，24小时时IFNγ、IL-1β和IL-6产生降低。在HMC3与皮质神经元样细胞的共培养中，IL-6/eATP刺激增加了神经元中促炎蛋白TNFα、细胞C1q和NOS2的水平。它还降低了炎症调节因子可溶性神经纤维连接蛋白-1（sNRP-1）的细胞外水平，并相对于一般突触标记物突触泡蛋白（SYP）增加了神经元中兴奋性受体支架蛋白PSD-95的水平。将1 μM CBD应用于IL-6/eATP刺激的共培养物24小时后，神经元TNFα水平、NOS2水平和PSD-95/SYP比率在统计学上与未刺激共培养物无法区分，尽管sNRP-1和细胞结合C1q仍维持在激活水平。总的来说，这些数据表明，就所评估的炎症标志物而言，1 μM CBD部分减轻了IL-6/eATP相关的HMC3小胶质细胞和皮质神经元样细胞的改变。这些结果为IL-6/eATP介导的小胶质细胞激活效应以及CBD在减轻这些效应中的潜在治疗效果提供了见解。