布鲁顿酪氨酸激酶抑制改善慢性白质缺血期间的神经炎症

Bruton's tyrosine kinase inhibition ameliorated neuroinflammation during chronic white matter ischemia

作者信息Lu-Lu Xu, Sheng Yang, Luo-Qi Zhou, Yun-Hui Chu, Xiao-Wei Pang, Yun-Fan You, Hang Zhang, Lu-Yang Zhang, Li-Fang Zhu, Lian Chen, Ke Shang, Jun Xiao, Wei Wang, Dai-Shi Tian, Chuan Qin
PMID39097747
发布时间2024-08-03
DOI10.1186/s12974-024-03187-4

实验完整度

包含体外原代小胶质细胞OGD模型、体内BCAS小鼠模型,并通过分子、细胞、行为学等多层次验证功能与机制。

主要模型

C57BL/6J小鼠BCAS模型 原代小胶质细胞OGD模型

重点核对

BCAS手术使用内径0.18mm微型弹簧圈,诱导慢性脑低灌注 托莱布替尼给药剂量5mg/kg/天,连续30天,口服 OGD处理:低糖DMEM、1% O2、4小时 托莱布替尼体外浓度:1μM 样本量:多数实验n=6/组,行为学n=9/组

摘要

慢性脑低灌注(CCH)是一种影响全球众多个体的疾病,是认知缺陷的主要原因,其发病机制仍知之甚少。布鲁顿酪氨酸激酶抑制(BTKi)被认为是调节脑内炎症反应的一种有前景的策略,这一过程被认为驱动缺血性脱髓鞘进展。然而,BTKi在CCH中的潜在作用迄今尚未被研究。在本研究中,我们在体外缺氧和体内缺血性脱髓鞘模型中阐明了BTK的潜在治疗作用。我们发现脑低灌注诱导白质损伤、认知障碍、小胶质细胞BTK激活,以及一系列与炎症、氧化应激、线粒体功能障碍和铁死亡相关的小胶质细胞反应。托莱布替尼治疗抑制了小胶质细胞的激活和小胶质细胞BTK的表达。同时,小胶质细胞相关的炎症和铁死亡过程明显减弱,有助于降低疾病严重程度。总之,BTKi改善了CCH诱导的白质损伤和认知障碍,可能通过使小胶质细胞极化转向抗炎和稳态表型,以及减少小胶质细胞氧化应激损伤和铁死亡,这展示了在慢性脑低灌注诱导的脱髓鞘中的有前景的治疗潜力。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
布鲁顿酪氨酸激酶抑制能否通过调节小胶质细胞功能改善慢性脑低灌注引起的白质损伤和认知障碍?
核心机制
托莱布替尼通过抑制小胶质细胞BTK激活,减少炎症反应、氧化应激、线粒体功能障碍和铁死亡,促进小胶质细胞向抗炎和稳态表型转化,从而改善白质损伤和认知功能。
主要证据
BCAS小鼠模型和原代小胶质细胞OGD模型中,托莱布替尼降低BTK磷酸化、抑制小胶质细胞激活、减少促炎因子表达、减轻氧化应激和铁死亡,并改善白质完整性和认知行为。
研究意义
研究首次表明BTK抑制在慢性脑低灌注中的治疗潜力,为托莱布替尼治疗CCH诱导的脱髓鞘提供新策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

诱导慢性脑低灌注模型

建立BCAS小鼠模型模拟慢性脑低灌注状态。

对C57BL/6J小鼠进行双侧颈总动脉狭窄手术,使用内径0.18mm的微型弹簧圈缠绕双侧颈总动脉。

2

评估白质损伤和认知功能

验证BCAS后白质损伤和认知功能障碍的发生。

通过LFB染色和MBP免疫荧光评估白质损伤,通过八臂迷宫和新物体识别实验评估认知功能。

3

检测小胶质细胞和BTK激活

观察BCAS后小胶质细胞激活和BTK表达变化。

通过流式细胞术分析免疫细胞组成,通过免疫荧光染色分析小胶质细胞形态和BTK/pBTK表达。

4

药物干预

验证托莱布替尼对病变的影响。

BCAS术后2小时开始,每日口服托莱布替尼5mg/kg,连续30天。

5

体外OGD模型验证

在体外验证托莱布替尼对小胶质细胞炎症和铁死亡的影响。

原代小胶质细胞经OGD处理(低糖DMEM、1%O2、4小时),并用1μM托莱布替尼预处理。

6

检测氧化应激和铁死亡指标

评估托莱布替尼对氧化应激、线粒体功能和铁死亡的影响。

通过荧光染色和流式细胞术检测ROS、Mitosox、BODIPY、FerroOrange、JC-1等指标,并通过qPCR检测铁死亡相关基因表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
托莱布替尼MCE--
异氟烷RWD--
固蓝ServicebioG1030
DAPI----
抗MBP抗体Abcamab7349
抗Iba1抗体CST17198
抗MAP2抗体Abcamab254143
抗GFAP抗体Abcamab4648
抗OLIG2抗体Proteintech13999-1-AP
抗4HNE抗体Biossbs-6313R
抗8-OHdG抗体Biossbs-1278R
抗BTK抗体CST8647
抗pBTK抗体NOVUSNBP178295
抗CD16/32抗体BD Biosciences553142
抗CD68抗体Bio-radMCA1957
抗Clec7a抗体InvivoGenmabg-mdect-2
DMEM/F12培养基----
胎牛血清----
托莱布替尼----
Bodipy C11InvitrogenD3861
MitosoxYeasen40742ES50
MitotrackerYeasen40742ES50
JC-1Yeasen40705ES03
FerroOrangeDojindoF374
ROS--HY-D0940
TrizolTakara9109
PrimeScript RT Master MixTakaraRR036A
Hieff qPCR SYBR Green Master MixYeasen11201ES03
RIPA裂解液BeyotimeP0013K
磷酸酶抑制剂MCEHYK0031
BCA蛋白定量试剂盒Promoter--
硝酸纤维素膜Satrorius--
抗兔二抗ServicebioGB23303
CCK-8试剂盒MCEHY-K0301
细胞毒性LDH检测试剂盒DojindoCK12
CD45-PERCP-Cy5.5Biolegend103131
CD11b-FITCBiolegend101206
Ly6G-PEBD Biosciences551461
CD3-PE-Cy7BD Biosciences552774
CD19-BV650BD Biosciences563148
CD8-BV510BD Biosciences563068
Fc受体阻断剂BD Biosciences553142
Fvs-700BD Biosciences546996
脑组织解离试剂盒Miltenyi Biotec--
AlexaFluor488驴抗山羊IgGYeasen--
AlexaFluor488驴抗大鼠IgGYeasen--
Cy3驴抗兔IgGJackson--
Tissue-Tek O.C.T冷冻包埋剂Sakura Finetek--
GraphPad Prism----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
小鼠品系、年龄、性别、BCAS手术细节(弹簧圈内径0.18mm)
阅读提示:Methods: Animals and study designs, BCAS surgery
药物干预
给药剂量(5mg/kg/天)、给药途径(口服)、给药时间(BCAS术后2小时开始,持续30天)
阅读提示:Methods: Tolebrutinib administration
体外OGD模型
OGD条件(低糖DMEM、1%O2、4小时)、药物浓度(1μM)
阅读提示:Methods: Cell treatment
细胞活性检测
CCK-8和LDH检测的细胞密度、孵育时间
阅读提示:Methods: Cell viability
行为学测试
八臂迷宫实验的参数(训练天数、食物剥夺时间)、新物体识别实验的物体大小和测试时间
阅读提示:Methods: Behavioral tests