BV2小胶质细胞中LPS/IFN-γ与LPS/ATP诱导的炎症模型的比较分析

《Neurochemical Research》：Comparative Analysis of LPS/IFN-γ and LPS/ATP-Induced Inflammatory Models in BV2 Microglia

　　

摘要

选择合适的体外炎症模型对于研究神经炎症的机制以及筛选抗炎药物至关重要。脂多糖（LPS）与干扰素-γ（IFN-γ）结合，以及LPS与三磷酸腺苷（ATP）结合的方法被广泛用于诱导小胶质细胞炎症；然而，这两种方法的表型特征及最佳应用场景尚未得到系统比较。在本研究中，我们通过转录组分析结合功能检测，对比了BV2小胶质细胞中这两种炎症模型。研究结果表明，两种模型都会激活趋化因子-细胞因子炎症网络，并促使炎症介质和趋化因子的产生，但存在不同的分子和功能差异。LPS/IFN-γ刺激会优先上调与先天免疫激活、趋化因子介导的炎症反应以及细胞存活信号相关的基因，如Lcn2、Ccl2、Upp1和Pim2，同时还会显著增加一氧化氮和TNF-α的生成。相比之下，LPS/ATP模型则更倾向于上调与细胞外基质/细胞黏附、炎症与细胞稳态调节、氧化应激以及钙依赖性分泌相关的基因，包括Thbs1、Thbd、Srxn1、Syt7和Procr。从功能上看，该模型会导致IL-1β的成熟与释放更为明显，一氧化氮生成相对较少，同时线粒体功能障碍和细胞损伤更严重。使用MCC950药物抑制NLRP3可显著减弱ATP诱导的IL-1β成熟，这表明NLRP3炎性小体在LPS/ATP模型中起重要作用。总体而言，LPS/IFN-γ模型更适合用于研究NO/iNOS–TNF-α轴、IFN-γ介导的协同促炎反应以及经典的促炎激活过程，同时也适用于抗炎药物的筛选。而LPS/ATP模型则更适于研究IL-1β的成熟与释放、NLRP3炎性小体的激活、线粒体损伤以及与炎症相关的细胞死亡，还可用于筛选炎性小体抑制剂。我们的研究结果为小胶质细胞炎症研究中的模型选择提供了实证依据。