研究目的:神经炎症是影响帕金森病、阿尔兹海默症等神经退行性疾病发生发展的重要因素。小胶质细胞调控神经炎症的起始及消退,在多种生理及病理情况下发挥重要作用。长链酯酰辅酶A合成酶家族成员4(ACSL4)是参与脂肪酸代谢的重要酶。目前,ACSL4调控小胶质细胞介导炎症反应的作用及机制,以及该作用对帕金森(PD)进展的影响尚不清楚。本研究旨在探讨ACSL4调控小胶质细胞炎症反应的机制及其对PD的影响CL 318952。研究方法:采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测脂多糖(LPS)刺激对小胶质细胞中ACSL4表达及炎症信号通路包括核因子(NF-κB)p65、细胞外调节蛋白激酶(ERK)和c-JunN端激酶(JNK)传导的影响;运用实时定量荧光PCR(qRT-PCR)和酶联免疫吸附试验(ELISA)检测小胶质细胞中不同干预及处理对炎性因子产生及分泌的影响;利用转录组测序、非靶向脂质组测序分析敲减ACSL4对基因表达及脂质代谢的影响;体外运用小胶质细胞与神经元共培养系统研究炎性因子分泌的不同对皮层神经元存活的影响;体内采用立体定位注射慢病毒转染方法、腹腔注射方法及免疫荧光检测技术,分析体内抑制ACSL4的表达,对小鼠系统性炎症模型和急性帕金森病模型中神经元活性及神经炎症的影响;使用动物行为学转棒实验检测小鼠神经运动能力的改变。研究结果:我们发现,LPS刺激引起小胶质细胞中ACSL4表达增加且主要定位于细胞浆;小胶质细胞中敲减ACSL4可以降低NF-κB信号通路的活化进而抑制促炎细胞因子肿瘤坏死因子(TNF)α、白介素(IL)-6、白介素(IL)-1β等产生及分泌,且该作用不依赖铁死亡。机制研究发现,ACSL4一方面将通过调控类癌蛋白(VGLL4)的表达抑制NF-κB信号通路活化,另一方面通过调控细胞中的脂质组成Spine biomechanics,共同调控促进小胶质细胞中的炎症反应。此外,体外敲减ACSL4可以通过降低小胶质细胞中炎性因子的产生,减少条件共培养系统中皮层神经元的死亡。体内敲减ACSL4LXH254试剂,可以显著降低LPS急性炎症模型中小胶质细胞的炎症反应,以及帕金森病模型中小胶质细胞的炎症反应,减轻神经元死亡。研究结论:这些数据首次揭示脂肪酸代谢重要酶ACSL4可以通过调控脂质代谢及VGLL4的表达促进小胶质细胞介导的炎症反应;明确ACSL4参与调控的炎症反应可以影响帕金森病的发展。该研究在揭示脂质代谢调控神经炎症机制的同时为帕金森病等神经退行性疾病的治疗提供重要思路。