采用电凝左侧大脑中动脉远端(dMCA)来诱导局灶性皮质缺血(Fig. 1A) 术前、术中和术后24小时监测皮质脑血流量(CBF)
dMCAO后,左侧CBF立即下降至基线值的27.16%(Fig. 1B, C; P < 0.001) 这样的低灌注状态持续到术后24小时(Fig. 1B, C; P < 0.001)
T2-WI和DWI:梗死局限于大脑皮层,平均体积为10.30%(Fig. 1D, E; P < 0.001)
明确在局灶性缺血后第7天,非缺血性CC是否有脱髓鞘现象(Fig. 1F)
dMCAO后有髓纤维标记物的水平(MBP、MAG和NF200)显着降低(Fig. 1G, H; P < 0.001 for MBP, P = 0.0068 for MAG, P = 0.0175 for NF200),免疫印迹进一步验证这一结论(Fig. 1I, J; both P = 0.001)
黑金染色:非缺血的CC中,髓鞘化面积显着下降(Fig. 1K, L; P < 0.001) LFB:dMCAO组髓鞘的完整性受到损害(Fig. 1K, M; P < 0.001)
髓鞘厚薄1:dMCAO后髓鞘变薄(Fig. 1N, O; 158.70 ± 55.79 nm vs 79.56 ± 28.03 nm, P < 0.001) 髓鞘有无:dMCAO后有髓轴突丢失(Fig. 1N, P; 85.13 ± 3.86% vs 55.29 ± 3.72%, P < 0.001) 髓鞘厚薄2:较高的g比(轴突内径与外径之比)提示:与sham比,dMCAO小鼠的髓鞘更薄(Fig. 1Q, R)
目的:确定dMCAO后反应性星胶增生的比率, 方法:免疫印迹和免疫染色探讨了非缺血性CC中反应性星胶标记物的表达。 WB:dMCAO组中,促炎标志物C3d与GFAP一起显着增强(Supplementary Fig. 1A, B; P < 0.001 and P = 0.005),抗炎标志物S100A10显着受到抑制(Supplementary Fig. 1A, B; P = 0.004) GFAP和C3d共染:dMCAO组中,皮层缺血诱导了非缺血CC的炎症,非缺血CC内的静止星胶转为促炎表型(Supplementary Fig. 1C, D; P < 0.001)。
体内翻译水平(升高):为了研究LCN2在星胶炎症激活中的作用,我们进一步对LCN2进行染色,其水平在dMCAO后第7天显着增加(Supplementary Fig. 1A, B, E and F; both P < 0.001) 体外转录水平(在哪):为了确定LCN2表达的细胞特异性,我们首先评估了原代细胞中LCN2的mRNA水平,发现生理条件下LCN2在星胶中高表达(Supplementary Fig. 2A) 体内翻译水平(在哪):dMCAO诱导的LCN2生成也主要在星胶中观察到,其水平比其他细胞高约17.61倍(Supplementary Fig. 2B–E)
小结:LCN2主要在星胶中表达,且与dMCAO后非缺血性CC中的星胶反应性相关。
为了检查星胶的髓鞘吞噬情况,将LAMP1(一种溶酶体标记物)与MBP和降解的MBP(dMBP)一起引入,后者可识别髓鞘变性区域。 被吞噬的MBP或dMBP阳性斑点与GFAP+星胶中的LAMP1+溶酶体共定位(Fig. 2A–C; both P < 0.001),表明反应性星胶在dMCAO后变得具有吞噬能力。
sham组星胶未表现出吞噬包涵体。 完整CC中,星胶表现出典型的形态:透明的细胞质和的一些突起(Fig. 2D) 皮质缺血7天后,内化髓鞘样结构的反应性星胶在其胞质内显示出明显的吞噬细胞内含物(Fig. 2D)
原代星胶与LPS共培养24小时,并与dMCAO诱导的星胶变化进行比较。 (LCN2, TNF-α, IL-6, iNOS and IL-1β)水平显着升高 促炎因子抗炎细胞因子(IL-10, IL-lra and Arg1)水平略有升高 趋化因子(CXCL10, CCL20, CCL5 and CCL3)水平显着降低 这提供了dMCAO后体内炎症变化的完美模拟(Supplementary Fig. 3)
免疫荧光:反应性星胶表现出对髓鞘碎片的强烈吞噬作用(Fig. 2E) ELISA:对胞内MBP进行定量分析,LPS刺激的星胶比未刺激的星胶具有更高浓度的内化MBP(6.391 ± 0.798 ng/ml vs 4.638 ± 0.441 ng/ml, P < 0.001) 流式细胞术:对富含髓鞘的星胶进行定量分析(Fig. 2F–H),LPS处理组中,内含髓鞘的星胶百分比更高(44.55 ± 9.213% vs 14.62 ± 4.169%, both P < 0.001)