文摘gydF4y2Ba
阿尔茨海默病(AD)的特点是β-amyloid纤维的细胞外沉积在大脑和随后的协会和激活小胶质细胞的表型相关的淀粉样蛋白斑块。活化的小胶质细胞挂载一个复杂的局部炎性反应与各种各样的炎性分泌物的产品。非甾体类抗炎药(非甾体抗炎药)是有效降低发病率和广告的风险,显著延缓疾病进展。最近升值的目标非甾体抗炎药是ligand-activated核受体过氧物酶体proliferator-activated受体γ(PPARγ)。PPARγdna结合转录因子的转录监管行为是激活受体激动剂后绑定。我们报告非甾体抗炎药,thiazolidinedione类的药物,自然配体前列腺素J2 PPARγ作为受体激动剂,抑制促炎β-amyloid-stimulated分泌的产品负责神经毒性和星形胶质细胞激活小胶质细胞和单核细胞。的激活PPARγ还逮捕了单核细胞分化成巨噬细胞激活。PPARγ受体激动剂被证明抑制β-amyloid-stimulated表达的细胞因子白细胞介素- 6和肿瘤坏死因子α基因。此外,PPARγ受体激动剂抑制cyclooxygenase-2的表达。这些数据提供了直接证据PPARγ起着至关重要的作用在调节β-amyloid小胶质细胞和单核细胞的炎症反应。 We argue that the efficacy of NSAIDs in the treatment of AD may be a consequence of their actions on PPARγ rather than on their canonical targets the cyclooxygenases. Importantly, the efficacy of these agents in inhibiting a broad range of inflammatory responses suggests PPARγ agonists may provide a novel therapeutic approach to AD.
- 阿尔茨海默病gydF4y2Ba
- β-amyloidgydF4y2Ba
- 小神经胶质细胞gydF4y2Ba
- THP-1单核细胞gydF4y2Ba
- 信号转导gydF4y2Ba
- 酪氨酸激酶gydF4y2Ba
- 炎症gydF4y2Ba
- 神经毒性gydF4y2Ba
- PPARγgydF4y2Ba
- 环氧合酶gydF4y2Ba
- TNFαgydF4y2Ba
- il - 6gydF4y2Ba
- 非甾体抗炎药gydF4y2Ba
- 细胞因子gydF4y2Ba
- cox - 2gydF4y2Ba
阿尔茨海默病(AD)的特征是进行性认知障碍是广泛的神经元丧失的结果(gydF4y2BaBerg et al ., 1993gydF4y2Ba;gydF4y2BaBraak Braak, 1997gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1998年gydF4y2Ba;gydF4y2BaBraak et al ., 1998gydF4y2Ba)。这种疾病的主要病理特征是纤维状的淀粉样蛋白的细胞外沉积及其压实成老年斑。老年斑的焦点是一个复杂的细胞反应涉及小胶质细胞和星形胶质细胞的激活毗邻淀粉样斑块(gydF4y2Ba麦基和麦基,1998gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1999年gydF4y2Ba;gydF4y2BaKalaria 1999gydF4y2Ba)。小胶质细胞是最丰富的和著名的蜂窝组件与斑块有关。的plaque-associated小胶质细胞表现出“反应性”或“激活”表型和拥有一个分歧的信封和投资斑块形态的过程。小胶质细胞的主要免疫细胞在大脑中是来自中胚层衍生大脑中的巨噬细胞,成为永久居民在开发过程中(gydF4y2Ba斯特雷特和Kincaid-Colton, 1995gydF4y2Ba)。通过收购像巨噬细胞,小胶质细胞对不同刺激的反应性表型就是明证的高表达的细胞表面分子,包括主要组织相容性复合体类II抗原、CD45、CR3补体受体(MAC-1)和CR4,免疫球蛋白受体FcγRI FcγRII,细胞间粘附molecule-1 (gydF4y2Ba麦基et al ., 1993gydF4y2Ba;gydF4y2Ba麦基和麦基,1995gydF4y2Ba;gydF4y2BaKalaria 1999gydF4y2Ba)。活化的小胶质细胞,激活巨噬细胞,分泌各种各样的急性期蛋白包括α-anti-chymotrypsinα-anti-trypsin,血清淀粉样蛋白P、c反应蛋白和补充组件(gydF4y2Ba麦基和罗杰斯,1992年gydF4y2Ba)。重要的是,激活的小胶质细胞产生促炎细胞因子的合成和分泌interleukin-1β(IL-1β)、白介素、肿瘤坏死因子α(TNFα)和趋化因子巨噬细胞趋化蛋白1 (gydF4y2Ba麦基和麦基,1995gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
炎症的外观产品广告的大脑已经被解释为慢性炎性疾病过程中组件的证据,导致研究探索抗炎药物治疗的效果AD-related痴呆的发病率(gydF4y2Ba麦基和罗杰斯,1992年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba爱森,1997gydF4y2Ba;gydF4y2Ba麦基和麦基,1997gydF4y2Ba)。长时间治疗的患者群体与非甾体类抗炎药(非甾体抗炎药),尤其是风湿性关节炎和麻风病人,广告大幅减少的风险。回顾性分析17个独立的流行病学研究显示这些药物的一个重要保护作用(gydF4y2Ba麦基和麦基,1996gydF4y2Ba)。最近,一个纵向∼1700名病人的研究表明,非甾体抗炎药治疗AD的风险减少了∼60% (gydF4y2Ba斯图尔特et al ., 1997gydF4y2Ba)。从其他较小规模的研究结果表明,非甾体抗炎药治疗减毒的认知能力的丧失和AD患者疾病进展(gydF4y2Ba罗杰斯et al ., 1993gydF4y2Ba;gydF4y2Ba丰富的et al ., 1995gydF4y2Ba),大大减少了plaque-associated活性小神经胶质细胞的数量(gydF4y2Ba麦肯齐和穆尼奥斯,1998gydF4y2Ba)。然而,一个主要障碍,使用这类药物治疗的广告是一个数量的严重副作用的长期使用非甾体抗炎药。gydF4y2Ba
非甾体抗炎药的影响描述(gydF4y2BaBjorkman 1998gydF4y2Ba;gydF4y2Ba博尔顿,1998gydF4y2Ba;gydF4y2Ba杜布瓦et al ., 1998gydF4y2Ba;gydF4y2Ba麦科马克1998gydF4y2Ba;gydF4y2BaPairet和Van Ryn, 1998年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba叶片和堵塞,1998gydF4y2Ba)。非甾体抗炎药的主要目标行动被认为是环氧酶、病原反应酶负责arachadonic酸转化为炎症介质,包括前列腺素E2 (PGE2)。然而,我们对药物作用机制的理解已经从根本上得到改变最近的新发现的分子调节他们的生物效应。最初,非甾体抗炎药通过抑制被认为行为表达的无所不在地和既定cyclooxygenase-1 (COX-1);然而,第二个环氧酶的发现制约非甾体抗炎药,cox - 2,被迫重新评估这一观点。cox - 2快速立即早期基因表达的诱导刺激后在某些细胞类型和行为强烈产生PGE2和相关分子(gydF4y2Ba考夫曼et al ., 1997gydF4y2Ba)。矛盾的是,治疗非甾体抗炎药的好处通常观察到剂量比抑制环氧酶所需更大,表明还有其他非甾体抗炎药的目标操作(gydF4y2Ba布鲁克斯,1991年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba米德et al ., 1993gydF4y2Ba;gydF4y2Ba莱曼et al ., 1997gydF4y2Ba;gydF4y2Ba江et al ., 1998gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
最近升值,非甾体抗炎药可以直接通过调节基因的表达与类的核受体超家族成员,称为过氧物酶体proliferator-activated受体(PPAR) (gydF4y2Ba莱曼et al ., 1997gydF4y2Ba)。PPARs是lipid-activated dna结合蛋白质结构与类固醇和视黄酸受体的家庭(gydF4y2Balemberg et al ., 1996gydF4y2Ba;gydF4y2BaKliewer et al ., 1999gydF4y2Ba)。PPARs与sequence-specific子元素和配体结合后转录调节基因的表达(gydF4y2Ba里克特et al ., 1998gydF4y2Ba)。有三个PPAR亚型(PPARα、γ、δ)差异表达。的天然配体受体家族是脂肪酸和脂质代谢产物,与每个PPAR家庭成员显示不同的配体特异性模式。gydF4y2Ba
PPAR家庭角色描述在脂肪细胞,用来调节脂质代谢的酶的表达在这些细胞(gydF4y2Balemberg et al ., 1996gydF4y2Ba;gydF4y2BaSpiegelman 1998gydF4y2Ba)。这些受体的功能的升值大大扩大了最近发现PPARγ同种型表达单核细胞和巨噬细胞中,其主要作用是抑制促炎细胞因子的表达IL-1β,TNFα和il - 6和其他促炎的产品(gydF4y2Ba江et al ., 1998gydF4y2Ba;gydF4y2Ba里克特et al ., 1998gydF4y2Ba)。重要的是,激活PPARγ行为负面调节巨噬细胞活化和细胞因子的表达与转录因子的活动为敌NFkB, AP-1, STAT蛋白(gydF4y2Balemberg et al ., 1996gydF4y2Ba;gydF4y2Ba里克特et al ., 1998gydF4y2Ba)。的天然配体PPARγ是J类前列腺素PGJ2立即(15 d-pgj2)及其代谢物(gydF4y2Ba福尔曼et al ., 1995gydF4y2Ba;gydF4y2BaKliewer et al ., 1995gydF4y2Ba;gydF4y2BaYu et al ., 1995gydF4y2Ba)。J类前列腺素的跨膜扩散和直接绑定到PPARγ直接的方式类似于类固醇激素的作用机制。重要的是,PPARγ同种型也可以激活吲哚美辛和其他非甾体抗炎药(gydF4y2Ba莱曼et al ., 1997gydF4y2Ba),抗糖尿病的药物thiazolidinedione类(gydF4y2Ba莱曼et al ., 1995gydF4y2Ba),以及天然脂肪酸二十二碳六烯酸(DHA) (gydF4y2BaYu et al ., 1995gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
我们报告PPARγ受体激动剂广泛采取行动,抑制促炎和神经毒素的生产产品阐述β-amyloid (Aβ)刺激小胶质细胞和单核细胞。我们认为非甾体抗炎药治疗的功效的广告和其他炎性疾病可能主要归因于他们的行动PPARγ而不是建立了目标—环氧酶。PPARγ受体激动剂的能力,抑制促炎细胞因子的表达和非甾体抗炎药的作用受体表明,选择性地激活代理PPARγ在小胶质细胞可能有价值的广告或其他炎症性疾病的治疗。gydF4y2Ba
材料和方法gydF4y2Ba
材料。gydF4y2Baanti-COX-2和anti-MAC-1抗体从转导获得实验室(肯塔基州的列克星敦)和勃林格曼海姆(印第安纳波利斯,),分别。Anti-glial纤丝的酸性蛋白(anti-GFAP)抗体是准确的化学物质(纽约韦斯特伯里)。Anti-MAP2抗体购自σ(圣路易斯,密苏里州)。Anti-extracellular signal-regulated激酶2 (anti-ERK2)抗体来自圣克鲁斯生物技术(圣克鲁斯,CA)。anti-phosphotyrosine抗体4 g10来自北部生物技术(纽约普莱西德湖)。山羊anti-mouse F (ab)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba从接头(西切斯特,PA)。Anti-5-bromo-2′脱氧尿苷(anti-BrdU)抗体从哈伦Bioproducts科学(印第安纳波利斯,)。Affinity-purified辣根peroxidase-conjugated山羊anti-mouse和山羊anti-rabbit抗体购自勃林格曼海姆。第1 - 40肽与氨基酸25 - 35和人类β-amyloid买来Bachem(费城,PA)。炒β-amyloid Gliatech 25至35肽合成(克利夫兰,哦)。β-Amyloid肽在无菌dH resuspendedgydF4y2Ba2gydF4y2Ba0。第1 - 40纤维β-amyloid和25 - 35肽是由调整冻干肽的无菌蒸馏水,其次是孵化为1周37°C。佛波醇12-myristate 13-acetate (TPA), 3 - (4 5-dimethylthiazol-2-yl) 2, 5-diphenyltetrazolium溴化(MTT),并伴刀豆球蛋白(Con)购买的σ。从曼海姆勃BrdU购买。从Biomol Ciglitazone得到(普利茅斯会议上,PA)。DHA和前列腺素J2 (15 d-pgj2)获得Calbiochem (CA)圣地亚哥。Troglitazone是一份礼物从查尔斯博士Burant (Parke-Davis,安阿伯市,MI)。gydF4y2Ba
组织文化。gydF4y2BaTHP-1细胞是来源于外周血单核细胞的细胞系的人类急性单核细胞的白血病,从美国购买类型文化集合(马里兰州罗克维尔市)。THP-1细胞生长在RPMI 1640(维特克Bioproducts Walkersville, MD)补充heat-inactivated 10%胎牛血清的边后卫,5×10gydF4y2Ba−5gydF4y2Ba米gydF4y2Ba2-mercaptoethanol 5米gydF4y2Ba米gydF4y2Ba玫瑰,2μg /毫升庆大霉素5%股份有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。小胶质和星形胶质细胞文化源自断奶后1到2天老鼠大脑(C57Bl / 6 j)如前所述gydF4y2Ba麦当劳et al ., 1997gydF4y2Ba)。恢复后收获的小胶质细胞和星形胶质细胞被连续通道为星形胶质细胞丰富。对实验中,星形胶质细胞被镀成Neurobasal媒体B27补充剂(confluency∼70%)与条件刺激媒体,药物,和配体。皮层的神经元培养胚胎16天(E16天)小鼠(C57Bl / 6 j)。Meninges-free皮质分离和0.25%胰蛋白酶消化和1米gydF4y2Ba米gydF4y2BaEDTA为15分钟37°C。胰蛋白酶是灭活DMEM heat-inactivated FCS包含20%。皮质被转移到Neurobasal媒体B27补充剂,磨碎,镀到保利-gydF4y2BalgydF4y2Ba赖氨酸(0.05毫克/毫升)涂层组织培养井。神经元生长在Neurobasal媒体(4.0×10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba/ 24-well细胞培养板)B27 5 d补充剂gydF4y2Ba在体外gydF4y2Ba之前使用。gydF4y2Ba
细胞的刺激。gydF4y2BaTHP-1细胞和小胶质细胞被刺激,首先删除各自的媒体和媒体取代血清RPMI的悬浮细胞刺激或镀上Aβ肽绑定到这道菜的表面(48 pmol /毫米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。结合纤维准备如前所述肽(gydF4y2BaLagenaur雷蒙,1987gydF4y2Ba)。短暂、组织培养井被涂上一层硝基和肽被添加到涂井和允许干燥、固定肽。THP-1细胞和小胶质细胞(1.8×10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba包含绑定肽细胞)被添加到井48-well组织培养的菜肴在48小时的0.5毫升Neurobasal媒体表示药物的存在与否。的媒体被离心澄清和添加到神经元和星形文化72人力资源。小胶质细胞被固定和应用MAC-1表达式。神经元是固定的,使用鼠标anti-MAP2抗体染色,计数。BrdU添加(最终浓度,10μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba)星形胶质细胞的文化在与条件刺激媒体,药物,或配体。星形胶质细胞是固定和double-stained GFAP和BrdU使用兔子anti-GFAP和老鼠anti-BrdU,分别。计算网格是放在井数神经元和星形胶质细胞数量从8为每个条件相同的字段。神经元和星形胶质细胞的平均数量为每个条件(±SEM)计算。每个实验进行复制和重复三到四次。gydF4y2Ba
西方墨点法。gydF4y2Ba200年细胞细胞溶解μl冰冷的radioimmunoprecipitation化验(里帕)缓冲区(1% Triton, 0.1% SDS,脱氧胆酸盐0.5%,20米gydF4y2Ba米gydF4y2Ba三羟甲基氨基甲烷、液pH值7.4,150米gydF4y2Ba米gydF4y2Ba氯化钠,10米gydF4y2Ba米gydF4y2Ba氟化钠,1米gydF4y2Ba米gydF4y2BaNagydF4y2Ba3gydF4y2Ba签证官gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,1米gydF4y2Ba米gydF4y2BaEDTA, 1米gydF4y2Ba米gydF4y2BaEGTA, 0.2米gydF4y2Ba米gydF4y2BaPMSF)和不溶性材料被离心10000×gydF4y2BaggydF4y2Ba在4°C 10分钟。蛋白质浓度被量化的方法gydF4y2Ba布拉德福德(1976)gydF4y2Ba。蛋白质与主要解决7.5% sds - page和西方涂抹抗体[4 g10 (1:20 00), cox - 2(摘要),或ERK2(1:5000)]在一夜之间在4°C。通过增强化学发光检测到抗体绑定(皮尔斯,罗克福德,IL)。gydF4y2Ba
单核细胞分化。gydF4y2BaTHP-1单核细胞被刺激100 ngydF4y2Ba米gydF4y2BaTPA在正常生长媒体48小时诱导分化成一个激活巨噬细胞表型(gydF4y2Ba土屋et al ., 1982gydF4y2Ba)。孵化抑制单核细胞分化是化验的单核细胞的存在与否PPARγ受体激动剂(10μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba15 d-pgj2 50μgydF4y2Ba米gydF4y2Batroglitazone, 50μgydF4y2Ba米gydF4y2BaDHA)在48小时刺激100 ngydF4y2Ba米gydF4y2BaTPA。细胞被固定在4%多聚甲醛为30分钟37°C,和相衬显微镜的图像记录。gydF4y2Ba
Cyclooxygenase-2表达式。gydF4y2Ba对西方分析,THP-1单核细胞与TPA孵化(100 ngydF4y2Ba米gydF4y2Ba)或纤维Aβ25-35 Aβ1-40(60μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba)18小时RPMI中含有5%的边后卫在各种药物的存在与否,和cox - 2表达被西方分析评估。在里帕缓冲细胞细胞溶解,细胞溶解产物的整除解决通过sds - page,转移到聚乙二烯二氟化物膜,并与抗体识别cox - 2对。免疫细胞化学、小胶质细胞(1.8×10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba细胞)被添加到包含绑定在媒体Neurobasal肽48井人力资源存在与否的药物。使用一个anti-COX-2抗体细胞被固定和染色。gydF4y2Ba
TNFα和il - 6记者化验。gydF4y2Ba荧光素酶记者构造的人类il - 6和TNFα基因转染到THP-1细胞使用DEAE-dextranβ-galactosidase记者一起构造控制转染效率(gydF4y2Ba姚明et al ., 1997gydF4y2Ba)。细胞转染48小时后刺激了6小时血清RPMI媒体存在与否的药物和纤维Aβ25-35(60μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba),Aβ1-40(40μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba),或脂多糖(LPS;5μg /毫升)。细胞是细胞溶解,荧光素酶活性测定和规范化β-galactosidase活动。所有条件都是在重复执行三个独立的实验。gydF4y2Ba
免疫细胞化学。gydF4y2Ba免疫细胞化学,细胞被固定在4%多聚甲醛为30分钟37°C。神经元染色用鼠标anti-MAP2抗体(1:50 0)。星形胶质细胞与一只兔子double-stained anti-GFAP抗体(1:1000)和老鼠anti-BrdU (1:50 0)。小胶质细胞被染色用鼠标anti-COX-2(摘要)和老鼠anti-MAC-1 (1:20)。免疫反应性是可视化使用3、3′-diaminobenzidine tetrahydrochloride(向量实验室,伯林盖姆,CA) (MAP2、GFAP和cox - 2)或向量VIP(向量实验室)(BrdU)作为发色体或indocarbocyanine (Cy3)共轭兔子anti-mouse (1:200;杰克逊实验室,巴尔港,我)(cox - 2)。gydF4y2Ba
MTT还原试验。gydF4y2Ba活跃的线粒体脱氢酶活细胞可溶性MTT转换为水不溶性甲瓒。甲瓒溶于异丙醇,溶解物质衡量spectrophotometrically与背景减法的波长570 nm 630海里的肝癌和吸光度降低浓度的函数。MTT试验执行根据制造商的规格(σ)。短暂,THP-1细胞被镀成Neurobasal媒体B27补充剂(4.0×10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba/ 24-well细胞培养板)在PPARγ受体激动剂的存在最大浓度用于促进神经元存活48小时。过去4小时孵化,麻省理工在最后添加到THP-1细胞浓度0.1μg /毫升。染料溶解在0.04 n盐酸/异丙醇,吸光度和阅读。数量的百分比控制可行的细胞测定吸光度值。在三个独立的实验中,实验进行了一式三份和平均值(±SEM)测定。gydF4y2Ba
统计分析。gydF4y2Ba所有的实验都是在重复执行或至少一式三份的三至四倍。平均值(±SEM)对于每个实验测定,统计上和价值观不同于控制使用单向方差分析计算。Tukey-Kramer多个对比测试是用来确定gydF4y2BapgydF4y2Ba值。gydF4y2Ba
结果gydF4y2Ba
PPARγ受体激动剂防止小胶质,monocyte-mediated神经毒性gydF4y2Ba
小胶质激活伴随着的分泌大量的急性期和促炎外围国家的代表巨噬细胞反应的产品。许多研究已经描述了小胶质细胞谱系的能力产生神经毒性产品与Aβ肽对治疗的反应(gydF4y2BaBanati et al ., 1993gydF4y2Ba;gydF4y2BaGiulian 1993gydF4y2Ba;gydF4y2BaGiulian et al ., 1995gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1996年gydF4y2Ba)。小胶质分泌的各种产品已报告有毒神经元包括细胞因子、趋化因子、活性氧和氮物种以及未定义的毒害神经的组件(gydF4y2Ba布朗et al ., 1996gydF4y2Ba;gydF4y2Ba二世et al ., 1996gydF4y2Ba;gydF4y2BaKretzschmar et al ., 1997gydF4y2Ba)。释放这些毒害神经的产品代表了细胞内信号的协调程序的结果事件调节炎性反应。我们使用组织培养特征模型系统中,高纯度的数量主要皮质神经元培养条件主要媒体THP-1细胞或小胶质细胞神经毒性评价和量化细化,促炎的产品(gydF4y2BaGiulian et al ., 1996gydF4y2Ba;gydF4y2Ba梳子et al ., 1999gydF4y2Ba)。条件培养基是由孵化THP-1单核细胞和初级鼠小胶质细胞在缺乏或存在Aβ纤维48小时。条件培养基是收集和应用于纯化小鼠皮层神经元文化,和72人力资源后神经元生存能力测量。从未经处理的条件培养基THP-1细胞和小胶质细胞表现出很少或没有神经毒性。然而,从THP-1细胞和小胶质细胞条件培养基接触纤维Aβ高度神经毒素,杀死大部分的神经元在72小时(无花果。gydF4y2Ba1gydF4y2BaA、CgydF4y2Ba)。分离的细胞死亡并不是一个后果的绑定Aβ纤维从盘子到媒体。我们演示了此前在这个系统里,没有神经元的死亡发生在中来自井只包含绑定Aβ纤维(和没有THP-1细胞),然后应用于神经元(gydF4y2Ba梳子et al ., 1999gydF4y2Ba)。此外,神经毒性是特定于纤维形式的肽因为刺激THP-1细胞爬,nonfibillar Aβ肽的形式并没有导致神经毒性。这是符合我们以前的工作证明只有纤维形式的Aβ肽能够刺激小胶质细胞和单核细胞炎症反应(gydF4y2Ba麦当劳et al ., 1997gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1998年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba梳子et al ., 1999gydF4y2Ba)。如果THP-1细胞暴露于Aβ存在的非甾体抗炎药布洛芬和吲哚美辛PPARγ受体激动剂,抑制神经毒素的产生。同样,PPARγ受体激动剂15 d-pgj2 DHA和thiazolidinediones ciglitizone troglitazone也逮捕了神经毒素的生产。PPARγ配体的特异性的小胶质细胞和单核细胞调解神经保护建立了第一个刺激THP-1与绑定Aβ纤维细胞没有任何药物,然后直接添加药物神经文化本身一起THP-1 cell-conditioned媒体(图。gydF4y2Ba1gydF4y2BaBgydF4y2Ba),允许的能力的评价PPARγ配体作用于神经PPARγ调解神经元生存。没有显著改善神经元的生存是通过直接应用PPARγ神经元受体激动剂,证明这些药物的影响通过他们的行动对小胶质细胞谱系,而不是神经元本身(图。gydF4y2Ba1gydF4y2BaBgydF4y2Ba)。这些数据表明,各种PPARγ受体激动剂采取行动抑制促炎的精化毒害神经的产品从活化的小胶质细胞和巨噬细胞。gydF4y2Ba
重要的是,曝光Aβ的单核细胞特定的cox - 2抑制剂的存在活动,ns - 398,并没有改变神经毒性的媒体(无花果。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)。ns - 398的浓度远高于ICgydF4y2Ba50gydF4y2Ba对人类cox - 2(0.1μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba)未能促进神经元存活,提供直接证据表明环氧酶产品不负责microglial-mediated神经毒性(gydF4y2BaOuellet珀西瓦尔,1995gydF4y2Ba)。此外,其他人则显示最近使用一个类似的实验系统,非甾体抗炎药的神经保护作用是独立于这些药物能够抑制环氧酶的活动(gydF4y2BaKlegeris et al ., 1999gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
暴露THP-1单核细胞或主小胶质细胞纤维形式的Aβ导致刺激蛋白酪氨酸磷酸化的酪氨酸激酶的活化Lyn,麦克米兰,FAK和Pyk2 (gydF4y2Ba麦当劳et al ., 1997gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1998年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba梳子et al ., 1999gydF4y2Ba)。我们测试了PPARγ受体激动剂是否会影响激酶的活化和信号转导的元素Aβ仪器调节这些细胞的反应。PPARγ受体激动剂15 d-pgj2、ciglitizone troglitazone没有显著改变蛋白质酪氨酸磷酸化的感应Aβ曝光后,证明PPARγ受体激动剂不与信号转导级联的主要催化组件与这些细胞的炎症反应(无花果。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)。孵化THP-1细胞与PPARγ配体浓度显示提供最大的神经保护没有显著影响的可行性THP-1细胞(图。gydF4y2Ba2gydF4y2BaBgydF4y2Ba)。尽管布洛芬导致THP-1稍微明显降低细胞存活48小时孵化期间,这可能不占显著增加神经元生存造成同样的待遇。gydF4y2Ba
Microglial-mediated星形胶质细胞增殖被PPARγ受体激动剂gydF4y2Ba
Astrogliosis观察多种中枢神经系统疾病,包括广告,针对两个急性和慢性脑侮辱。星形胶质细胞的主要反应在这些设置是中间丝蛋白GFAP的表达升高,增加细胞分裂,作为被标记星形胶质细胞的激活。我们测试是否Aβ-stimulated星形由单核细胞分裂素的分泌由PPARγ抑制单核细胞的受体激动剂治疗。暴露主要鼠标星形胶质细胞条件培养基从未经处理的THP-1单核细胞并没有导致病患可检测的差异相比,DNA合成和控制文化(以核苷酸模拟BrdU)的公司。然而,从激活条件培养基,Aβ-treated单核细胞引起分裂星形胶质细胞数量的大幅增加∼50%的刺激水平10%的边后卫(无花果。gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。重要的是,条件媒体THP-1单核细胞,治疗同时与AβPPARγ兴奋剂troglitazone没有引发星形胶质细胞细胞分裂。治疗的单核细胞PPARγ兴奋剂BrdU-positive星形胶质细胞的数量减少了85%。这些观测结果提供证据表明PPARγ受体激动剂抑制单核细胞的生产负责星形胶质细胞和小胶质分泌产品扩散。gydF4y2Ba
重要的是,控制研究证实Aβ肽直接刺激星形胶质细胞并不足以诱导的星形胶质细胞细胞分裂,确认单核细胞的重要性——microglial-secreted促炎的产品在这个反应。Nonfibrillar、炒Aβ肽无法刺激THP-1细胞分泌astrogliotic因素,证明这对纤维肽反应的特异性。我们评估了PPARγ受体激动剂对星形胶质细胞增殖的影响,把星形胶质细胞与Aβ-stimulated THP-1-conditioned媒体,然后添加troglitazone。Troglitazone能够适度减少星形胶质细胞的数量除以刺激条件媒体Aβ-stimulated THP-1细胞(图。gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。这表明PPARγ受体激动剂也作用于星形胶质细胞,抑制促炎反应刺激。gydF4y2Ba
PPARγ受体激动剂防止THP-1单核细胞分化成巨噬细胞gydF4y2Ba
单核细胞进行形态学和生化分化成巨噬细胞表型在暴露于佛波醇酯或其他激活刺激(gydF4y2Ba土屋et al ., 1982gydF4y2Ba)。THP-1单核细胞向巨噬细胞的表型转化是刺激细胞TPA的48小时曝光(100 ngydF4y2Bam;gydF4y2Ba无花果。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。伴随的风险敞口的细胞TPA和PPARγ受体激动剂15 d-pgj2, DHA,或troglitazone阻止了细胞的分化。这些数据提供了直接证据PPARγ受体激动剂抑制一个广泛的细胞活动,参与这些细胞的分化。此外,这些发现符合这些代理的角色作为抗炎剂通过他们的能力来阻止生成活性表型的细胞谱系。gydF4y2Ba
PPARγ受体激动剂防止收购一个激活小胶质细胞的表型gydF4y2Ba
小胶质细胞来源于单核细胞的血统和行为功能为大脑中的巨噬细胞(gydF4y2BaBanati et al ., 1993gydF4y2Ba)。小胶质细胞诱导表达的细胞表面受体激活。的增加表达β2-integrin CD11b / CD18 (MAC-1) plaque-associated小胶质细胞在大脑广告(gydF4y2Ba麦基和麦基,1995gydF4y2Ba)以及它的转基因小鼠模型(gydF4y2BaSturchler-Pierrat et al ., 1997gydF4y2Ba;gydF4y2Ba等et al ., 1998gydF4y2Ba)已经被报道。Aβ治疗原发性小胶质文化导致的形态变化以及大幅度增加表达MAC-1免疫反应性。MAC-1表达抑制的感应coincubating文化与PPARγ兴奋剂troglitazone(无花果。gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)。这些数据表明PPARγ受体激动剂采取行动抑制这些细胞活动负责小胶质细胞的激活和表型转换。gydF4y2Ba
il - 6和PPARγTNFα表达抑制受体激动剂gydF4y2Ba
后果之一Aβ或其他免疫刺激小胶质激活的细胞因子的刺激生产。我们测试了PPARγ受体激动剂是否会影响Aβ-stimulated TNFα和il - 6基因的表达。我们使用荧光素酶记者与人类基因的启动子元素。正如预测的那样,用LPS刺激THP-1细胞导致活动增加il - 6和TNFα推动者,只是作为一个积极的控制。AβTHP-1细胞治疗导致两个启动子活动的刺激(无花果。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba),与之前报道一致这些肽对细胞因子的影响生产(gydF4y2Ba德尔博et al ., 1995gydF4y2Ba;gydF4y2Ba梅达et al ., 1996gydF4y2Ba;gydF4y2BaKlegeris et al ., 1997 agydF4y2Ba;gydF4y2Ba姚明et al ., 1997gydF4y2Ba;gydF4y2BaFiala et al ., 1998gydF4y2Ba)。与自然PPARγ孵化THP-1细胞受体激动剂15 d-pgj2和DHA导致抑制启动子活动。同样,thiazolidinediones troglitazone ciglitizone以及布洛芬和吲哚美辛也阻止记者的表情。这些数据表明,不同范围的PPARγ受体激动剂有效地抑制il - 6和TNFα基因的表达。gydF4y2Ba
Cyclooxygenase-2表达式被PPARγ受体激动剂gydF4y2Ba
cox - 2诱导表达,以应对各种免疫刺激。Aβ和TPA治疗THP-1单核细胞诱导了cox - 2表达(无花果。gydF4y2Ba7gydF4y2Ba)。然而,coincubation PPARγ的细胞受体激动剂15 d-pgj2(无花果。gydF4y2Ba7gydF4y2BaBgydF4y2Ba)抑制Aβ-mediated cox - 2表达的增加。主要刺激小胶质细胞与Aβcox - 2免疫反应性(图还显示一个戏剧性的增加。gydF4y2Ba8gydF4y2Ba)由coincubation抑制小胶质细胞的PPARγ兴奋剂troglitazone。ERK2水平并不敏锐地监管,因此作为控制蛋白质加载。这些观察具有特别的意义,因为他们可能为抑制cox - 2的行动提供一个新颖的治疗方法在广告和其他炎症性疾病。gydF4y2Ba
讨论gydF4y2Ba
β-amyloid沉积成不溶性斑块的病理标志代表阿尔茨海默氏症的大脑。常染色体显性遗传连锁的遗传证据广告突变基因编码Aβ肽的前体蛋白,淀粉样前体蛋白(APP),和突变早衰素上,应用的基因调节蛋白水解处理认为纤维肽形成和沉积是疾病的病理生理学的重要事件。本研究的重点是次要的,炎症的事件发生在大脑的反应细胞外沉积Aβ纤维。负责这个炎症组件的初次免疫效应细胞的疾病是小胶质细胞。小胶质细胞与老年斑表现出增强表达的多种细胞表面蛋白质和拥有一个分歧的形态、特性,代表一个被动的表型。很明显,持续亲密接触的小胶质细胞Aβ-containing斑块导致长期激活这些细胞和收购被动表型(gydF4y2Ba麦基和麦基,1998gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1999年gydF4y2Ba;gydF4y2BaKalaria 1999gydF4y2Ba)。小胶质激活的结果是一个爆炸的过程导致astrogliosis和神经细胞死亡描述大脑病理学的广告。因此,小胶质细胞对淀粉样原纤维沉积和负责代老年斑为中心的局部炎症反应。gydF4y2Ba
我们演示了先前小胶质细胞暴露在β-amyloid纤维引起复杂细胞内酪氨酸kinase-based信号转导通路的激活导致活性氧的生产和神经毒素(gydF4y2Ba麦当劳et al ., 1997gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1998年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba梳子et al ., 1999gydF4y2Ba)。值得注意的是,小胶质细胞的细胞内机制通过应对Aβ类似使用的这些细胞,以应对其他免疫刺激,导致了大量的生物活性分子的精化(gydF4y2Ba麦基和罗杰斯,1992年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba麦基et al ., 1993gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1996年gydF4y2Ba)。这些细胞内信号通路的主要下游目标积极转录因子调节细胞因子的表达和其他促炎的产品。gydF4y2Ba
的参与炎症的病理生理学组件支持广告的大量数据记录的检测大脑中炎性细胞因子水平升高的广告和一些急性期产品的存在(gydF4y2Ba麦基和罗杰斯,1992年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba麦基et al ., 1993gydF4y2Ba;gydF4y2Ba麦基和麦基,1996gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1997年gydF4y2Ba)。治疗方法有针对性的炎症过程已被证明是一个有效的策略来减缓疾病进展和显著降低发病率和风险(gydF4y2Ba罗杰斯et al ., 1993gydF4y2Ba;gydF4y2Ba丰富的et al ., 1995gydF4y2Ba;gydF4y2Ba麦基和麦基,1996gydF4y2Ba;gydF4y2Ba斯图尔特et al ., 1997gydF4y2Ba)和减少plaque-associated小胶质细胞的数量(gydF4y2Ba麦肯齐和穆尼奥斯,1998gydF4y2Ba)。因此,药物是目前清楚地提供治疗AD的治疗选择。不幸的是,长期治疗与现有的非甾体抗炎药导致严重的副作用,特别是在胃肠道,发生的主要是COX-1活动的抑制作用的结果。gydF4y2Ba
以前,非甾体抗炎药的抗炎作用及其治疗对治疗广告已被归因于这些药物抑制环氧酶的能力和合成产生PGE2 (gydF4y2Ba史密斯et al ., 1996gydF4y2Ba;gydF4y2Ba考夫曼et al ., 1997gydF4y2Ba)。这种观点的非甾体抗炎药的作用机制导致了最近的临床试验启动使用COX-2-specific抑制剂治疗广告。然而,cox - 2的相对重要性和PGE2的病理生理学广告是未知的。有一个惊人的温和的文献在大脑中PGE2的作用及其潜在的参与广告病理生理学(gydF4y2Ba考夫曼et al ., 1997gydF4y2Ba)。我们的数据表明,PPARγ配体采取行动防止Aβ-stimulated cox - 2表达的增加在小胶质细胞和单核细胞。然而,我们确定的神经保护效应的非甾体抗炎药和PPARγ配体在我们gydF4y2Ba在体外gydF4y2Ba化验并不是由于环氧酶活动的减少因为COX-2-specific抑制剂ns - 398未能促进神经元存活。我们得出结论,尽管小胶质cox - 2表达增加Aβ刺激,其活动和随后的前列腺素生产是没有必要组件的过程中,我们观察到神经元死亡。重要的是要注意,治疗有效剂量的非甾体抗炎药在浓度达到显著大于那些需要抑制环氧酶活性(gydF4y2Ba布鲁克斯,1991年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba米德et al ., 1993gydF4y2Ba;gydF4y2Ba莱曼et al ., 1997gydF4y2Ba;gydF4y2Ba江et al ., 1998gydF4y2Ba)。此外,扩展使用阿司匹林,一个强有力的COX抑制剂,与减少的风险无关广告(gydF4y2Ba斯图尔特et al ., 1997gydF4y2Ba)。这些数据表明,非甾体抗炎药还必须采取行动,通过其他机制。我们认为,尤其是在广告的情况下,非甾体抗炎药治疗的有益的方面主要是由于这些药物的行为作为转录因子PPARγ受体激动剂,而不是通过抑制环氧酶活性的能力。我们建议PPARγ受体激动剂可以提供一个替代传统的非甾体抗炎药作为一种有效的抗炎治疗。gydF4y2Ba
目前的工作文档Aβ-stimulated促炎反应小胶质细胞和单核细胞可以大致被PPARγ受体激动剂,尤其是thiazolidinedione成员类的药物,衰减小胶质细胞和星形胶质细胞的激活和随之而来的精化的神经毒素。具体来说,我们证明PPARγ受体激动剂块Aβ-stimulated小胶质激活就是明证MAC-1表达式以及抑制巨噬细胞分化的逮捕。我们还表明,PPARγ受体激动剂显著抑制Aβ-stimulated细胞因子和cox - 2表达和分泌神经毒性产品小胶质细胞和巨噬细胞。目前不清楚这小胶质产品,单独或组合,调解神经毒性反应(gydF4y2Ba哈加et al ., 1993gydF4y2Ba;gydF4y2BaGiulian et al ., 1995gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1996年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba古德温et al ., 1995gydF4y2Ba;gydF4y2Ba梅达et al ., 1995gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1996年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba二世et al ., 1996gydF4y2Ba;gydF4y2BaLorton给出et al ., 1996gydF4y2Ba;gydF4y2BaKlegeris麦基,1997gydF4y2Ba;gydF4y2BaKlegeris et al ., 1997 agydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba;gydF4y2Ba麦当劳et al ., 1997gydF4y2Ba;gydF4y2BaWeldon et al ., 1998gydF4y2Ba)。识别的神经毒性因子(s)的小胶质细胞和单核细胞分泌Aβ刺激仍然难以捉摸和争议。我们的数据表明,PPARγ受体激动剂采取行动抑制多种促炎的产品的生产。这些发现符合报告证明非甾体抗炎药通过PPARγ采取行动防止小胶质和巨噬细胞激活就是明证抑制促炎细胞因子的转录的能力,基质金属蛋白酶,清道夫受体A,诱导一氧化氮合酶(gydF4y2Ba莱曼et al ., 1997gydF4y2Ba;gydF4y2Ba江et al ., 1998gydF4y2Ba;gydF4y2Ba里克特et al ., 1998gydF4y2Ba;gydF4y2Ba佩特洛娃et al ., 1999gydF4y2Ba)。有趣的是,它最近报道,PPARγ水平增加广告与控制(gydF4y2BaKitamura et al ., 1999gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
目前的数据提供的证据表明,非甾体抗炎药干预疾病进展的主要机制是通过他们的能力作为PPARγ受体激动剂和改变,在转录水平上,小胶质促炎的产品的生产。的意义,许多PPARγ受体激动剂表现出实质性的口服生物利用度后,很少或根本没有与使用相关的毒性(gydF4y2Ba杰哈,1999gydF4y2Ba;gydF4y2BaPlosker Faulds, 1999gydF4y2Ba;gydF4y2Ba苏,1999gydF4y2Ba)。几个新PPARγthiazolidinedione类的受体激动剂最近开发了应用治疗糖尿病;然而,他们的抗炎特性尚未被探索。我们建议涉及小胶质或神经系统疾病macrophage-mediated炎症级联将容易PPARγ监管。我们得出这样的结论:PPARγ受体激动剂可以治疗使用治疗广告以及其他的适应症有炎症组件包括中风、周围神经病变,神经系统创伤性损伤。gydF4y2Ba
脚注gydF4y2Ba
这项工作是由美国国立卫生研究院授予AG08012 G.E.L.和Blachett胡克洛克菲勒基金会的慷慨支持。C.K.C.由美国国立卫生研究院支持格兰特HD0710422培训。il - 6和TNFα构造从Andre Nel博士是一个慷慨的礼物。Troglitazone从查尔斯Burant博士是一个礼物。我们感谢Drs。帕特里克•麦基和处于Klegeris有用的讨论和评论。gydF4y2Ba
信件应该向加里Landreth博士,阿尔茨海默研究实验室、E504,凯斯西储大学医学院的欧几里得大街10900号,克利夫兰,哦,44106。电子邮件:gydF4y2Bagel2在}{po.cwru.edugydF4y2Ba。gydF4y2Ba
引用gydF4y2Ba
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