褪黑素调节成年大鼠皮层培养物中星形胶质细胞炎症反应和Nrf2/SIRT1信号通路

背景/目的：大脑皮层对受衰老过程强烈影响的神经功能至关重要。星形胶质细胞在维持神经递质平衡和调节抗氧化及抗炎反应中发挥核心作用，但这些生理功能也可能随年龄增长而下降。本研究旨在探讨褪黑素（一种具有已知抗氧化、抗炎和神经保护特性的分子）对从成年Wistar大鼠获得的成熟皮层组织中星形胶质细胞的影响。方法：从新生和90日龄Wistar大鼠获得原代皮层星形胶质细胞培养物，并用褪黑素（300 µM，24小时）处理。我们通过MTT和细胞外乳酸水平评估细胞活力和代谢，评估谷氨酰胺合成酶（GS）活性、谷胱甘肽（GSH）含量、细胞因子释放，并通过RT-qPCR和Western blotting检测与氧化应激和炎症相关的基因和蛋白的表达。结果：褪黑素不影响细胞活力或乳酸产生。此外，GS活性（谷氨酸代谢中的关键酶）或GSH水平（星形胶质细胞合成的抗氧化防御分子）没有变化。然而，褪黑素显著降低了核因子NFκB、环氧合酶2（COX-2）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的表达，同时增加了白细胞介素6和10的水平。褪黑素还上调了转录因子Nrf2和去乙酰化酶1（SIRT1）的基因表达，并下调了AMP激活蛋白激酶（AMPK）和过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α（PGC-1α），而PGC-1α蛋白水平保持不变。对新生大鼠星形胶质细胞的补充分析表明，在基础条件下，褪黑素未改变代谢或氧化还原参数。结论：褪黑素在成年星形胶质细胞培养物中发挥抗炎作用，可能通过调节保护性信号通路，如Nrf2/SIRT1。这些发现强调了褪黑素在维持星形胶质细胞功能和减轻年龄相关的神经炎症过程中的潜在作用。