经皮耳迷走神经刺激改变成年VPA诱导的自闭症小鼠模型的炎症反应:性别二态性的证据

tVNS alters inflammatory response in adult VPA-induced mouse model of autism: evidence for sexual dimorphism.

作者信息Hale Gök Dağıdır, Neslihan Bukan, Meltem Bahcelioglu, Ayşen Çalıkuşu, Ece Alim, Saadet Özen Dizakar, Elif Topa, Hayrunnisa Bolay
PMID39401991
发布时间2025-01
DOI10.1002/2211-5463.13889

实验完整度

包含VPA诱导的自闭症小鼠模型、tVNS干预、ELISA和IHC检测,以及性别分层分析,构成多层级验证。

主要模型

C57BL/6小鼠VPA诱导自闭症模型 VPA+tVNS组(16只,8雄/8雌) VPA+sham组(16只,8雄/8雌) Control+sham组(16只,8雄/8雌)

重点核对

VPA剂量:600 mg·kg−1,口服,E12.5天 tVNS参数:5V,1mA,10Hz,每周两次,持续3周(PND59-84) 分组:VPA+tVNS,VPA+sham,Control+sham,每组16只(8雄/8雌) 检测指标:血清IL-1β、IL-6、IL-22、TNF-α及脑NLRP3水平 统计分析:Kruskal-Wallis检验、Mann-Whitney U检验、One-way ANOVA及Bonferroni事后检验

摘要

自闭症是一种神经发育障碍,治疗选择有限,且发病率不断增加。一些研究表明,迷走神经刺激可能导致某些症状的减轻。因此,我们首次旨在研究双侧经皮耳廓迷走神经刺激(tVNS)对成年丙戊酸(VPA)诱导的自闭症小鼠(C57BL6)模型炎症反应的影响。通过给C57BL/6孕鼠在E12.5天口服VPA(600 mg·kg−1)诱导自闭症模型。研究包括三组:VPA经皮耳廓刺激组(VPA+tVNS)、VPA对照组(VPA+sham)和健康对照组(Control+sham)。每组包括16只小鼠(8雄/8雌)。我们的结果显示,雄性VPA暴露小鼠的血清IL-1β和IL-6水平显著高于对照组。然而,与对照组相比,雌性VPA暴露小鼠的IL-1β显著降低,而IL-6、TNF-α和IL-22没有差异。在VPA自闭症模型中,两性的大脑NLRP3水平均显著升高(P<0.05)。tVNS应用增加了两性大脑NLRP3水平,并降低了雄性小鼠的血清IL-1β水平。我们得出结论,细胞因子失调与VPA诱导的成年自闭症模型相关,且炎症反应在雄性小鼠中更为明显。tVNS应用改变了炎症反应,并增加了两性大脑NLRP3水平。需要进一步研究以了解炎症反应在自闭症及其性别二态性中的有益或有害作用。

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
经皮耳迷走神经刺激(tVNS)对成年VPA诱导的自闭症小鼠模型炎症反应的影响及其性别差异。
核心机制
VPA诱导的成年自闭症模型与细胞因子失调和NLRP3炎症小体水平升高相关,tVNS进一步增加脑NLRP3水平并降低雄性血清IL-1β。
主要证据
ELISA和免疫组化显示,VPA+sham组雄性血清IL-1β、IL-6显著升高,两性脑NLRP3显著升高;tVNS组脑NLRP3进一步升高,雄性IL-1β下降。
研究意义
揭示炎症反应在自闭症病因中的潜在作用,并提示性别差异和细胞因子监测可能有助于自闭症的生物标志物研究。

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

建立VPA诱导的自闭症小鼠模型

通过孕期VPA暴露建立成年自闭症小鼠模型。

在E12.5天给C57BL/6孕鼠口服600 mg·kg−1 VPA或生理盐水,后代在PND28断奶并分组。

2

施加经皮耳迷走神经刺激(tVNS)

评估tVNS对自闭症模型炎症反应的影响。

在PND59至84(9-11周)对VPA+tVNS组进行双侧耳廓tVNS(5V, 1mA, 10Hz),每周两次;sham组仅放置电极不刺激。

3

样本采集与ELISA检测细胞因子

检测血清和脑组织中炎症因子的水平。

在第12周处死小鼠,采集心脏血和脑组织,离心分离血清,ELISA检测IL-1β、IL-6、IL-22、TNF-α和NLRP3。

4

免疫组化(IHC)检测脑NLRP3

验证脑组织中NLRP3的表达和定位。

脑组织固定包埋,切片后抗原修复,用兔抗NLRP3抗体(1:1000)孵育,DAB显色,显微镜观察。

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
丙戊酸(Depakine 500毫克)SANOFI--
Vagustim刺激器Vagustim--
IL-1β ELISA试剂盒Cloud Clone CorbSEA563MU
IL-6 ELISA试剂盒Cloud Clone CorbSEA079MU
IL-22 ELISA试剂盒Cloud Clone CorbSEC032MU
TNF-α ELISA试剂盒Cloud Clone CorbSEA133MU
NLRP3 ELISA试剂盒Cloud Clone CorbSEK115MU
组织蛋白提取试剂----
无EDTA蛋白酶抑制剂混合物Thermo ScientificHalt TM 78437
Combiwash ELISA洗板机Human Diagnostics Worldwide--
Chromate酶标仪Awareness Technology, Inc.--
抗NLRP3抗体Biossbs-10021R
二抗(抗兔IgG)Thermo ScientificTP-125-BN
封闭液Thermo ScientificTP-125-UB
DAB显色剂----
光学显微镜(Axio Scope.A1)Zeiss--
-80°C冰箱(88 400V-86)THERMO88 400V-86
SPSS统计软件25.0IBM--

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
动物模型制备
小鼠品系:C57BL/6;VPA剂量:600 mg·kg−1;给药途径:口服;给药时间:E12.5;每组样本量:16只(8雄/8雌)
阅读提示:Methods: Animals, Drugs, Experimental design
tVNS干预
刺激参数:5V,1mA,10Hz;刺激频率:每周两次;刺激周期:PND59-84(9-11周);麻醉药物:氯胺酮;sham组处理:仅放置电极不刺激
阅读提示:Methods: tVNS
ELISA检测
ELISA试剂盒型号:SEA563MU, SEA079MU, SEC032MU, SEA133MU, SEK115MU;样本制备:脑组织均质化条件(1:20),蛋白酶抑制剂(10μl/ml)
阅读提示:Methods: ELISA
免疫组化
一抗稀释比:1:1000;抗原修复:微波处理10分钟;显色:DAB
阅读提示:Methods: Immunohistochemistry
统计分析
正态性检验:Kolmogorov-Smirnov;组间比较:Kruskal-Wallis或One-way ANOVA;事后检验:Mann-Whitney U或Bonferroni
阅读提示:Methods: Statistical analysis