摘要神经炎症是机体为保护大脑免受外来病原体或有毒物质的侵袭而启动的一种防御机制。多巴胺作为大脑中重要的神经递质是调节神经炎症反应的一种关键免疫调节剂,是调控人体运动、奖赏、认知等行为的神经递质。人类的多巴胺受体有DRD1,DRD2,DRD3,DRD4和DRD5,其中DRD1,DRD2和DRD3与神经炎症密切相关。目前多巴胺改善神经炎症的分子机制尚不明确,有待于进一步研究。<br> 本论文研究发现DA能够抑制由LPS诱导引发的原代小胶质细胞、原代星形胶质细胞和BV-2小胶质细胞产生的炎症因子NO、TNF-α蛋白和IL-1β的表达水平,而DA内源性类似物(对酪胺、3-甲氧基酪胺、左旋多巴胺)不能抑制由LPS诱导BV-2产生的NO,同时,DA对细胞的活力无明显的影响。研究还发现DA不能抑制由LPS诱导引发的BV-2小胶质细胞中转录因子NF-κB的活性,对丝裂原活化蛋白激酶家族(MAPKs)的p38、ERK、JNK和干扰素调节因子3(IRF3)的磷酸化水平没有影响,而DA能够显著抑制LPS诱导BV-2细胞中转录因子STAT3的磷酸化水平。此外还证实DA是通过DRD2抑制LPS诱导BV-2细胞产生炎症因子NO。<br> 随后,通过慢病毒干涉质粒敲低了BV-2细胞中DRD2的表达,结果发现,DA不能抑制LPS诱导BV-2产生NO、TNF-α和STAT3的磷酸化。研究进一步表明,DA抑制LPS诱导BV-2引发的神经炎症是通过DRD2调控下游转录因子STAT3的磷酸化,抑制STAT3蛋白磷酸化则能发挥抑制神经炎症的作用。<br> 进一步通过分子动力学模拟方法研究了DA和DRD2的相互作用。从PDB数据库中获取DRD2蛋白质晶体结构,并用Autodockvina1.1.2软件将DA与DRD2对接,筛选并建立DA对接DRD2最佳的模拟初始结构。通过使用VMD软件分别对apo-DRD2体系和DA-DRD2体系中的RMSD、RMSF及对DA-DRD2体系中分子间作用力进行分析,发现DA与DRD2结合后,可使DRD2蛋白构象发生改变,并与DRD2上ASP114、THR119和SER197残基形成稳定的氢键,证实DA与DRD2通过氢键稳定并特异性的结合。通过MM-PBSA方法计算了DA与DRD2蛋白的结合能,证明DA与DRD2具有良好的亲和性。<br> 综上,本研究证实DA可以抑制LPS诱导的神经炎症,通过抑制炎症因子NO、TNF-α和IL-1β的表达水平来调节神经胶质细胞的炎症反应。通过实验还发现DA调节炎症因子的作用是通过DRD2受体抑制STAT3磷酸化完成的。通过分子动力学模拟的研究证实DA与DRD2通过氢键稳定并特异性的结合,具有良好的亲和性。该研究阐明了BV-2细胞DA-DRD2信号抑制LPS感染引起炎症反应的分子机理,并为DA作为一类抗神经炎症反应的药物奠定理论基础。
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