背景甲基苯丙胺(methamphetamine,METH)是当今世界广泛流行的一种合成毒品。本课题组前期发现,慢性METH滥用可造成严重的神经毒性效应,α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)在其中扮演了重要作用。而且,α-syn不会局限于神经元原位发挥毒性,其还能进入星形胶质细胞。鉴于星形胶质细胞是血脑屏障(blood-brainbarrier,BBB)的重要组成部分,那α-syn在星形胶质细胞中积累能否参与METH诱导的BBB损伤呢?核受体相关蛋白1(Nuclearreceptor-associated protein 1,Nurr1)是核受体家族成员,在大脑中广泛表达。既往研究发现Nurr1与α-syn关系密切,且能在星形胶质细胞中介导炎症反应。然而,目前尚不清楚在星形胶质细胞中,Nurr1介导的炎症反应能否参与METH引起的BBB损伤。目的研究METH能否诱导神经元来源的α-syn转移至星形胶质细胞,从而引起BBB损伤,并探讨星形胶质细胞中Nurr1在其中的作用及机制。方法通过伊文思蓝和荧光素钠血管泄漏实验、免疫印迹、免疫荧光染色、免疫组织化学染色、透射电镜观察、酶联免疫吸附实验等,聚焦小鼠海马脑区,检测METH能否诱导BBB损伤和神经炎症(第一章);探讨α-syn基因敲除或α-syn化学抑制后,能否减轻神经炎症和BBB损伤(第二章);研究特异性上调星形胶质细胞Nurr1的表达后,能否对抗上述炎症反应及BBB损伤(第三章)。最后在第四章,原代培养神经元、星形胶质细胞、脑微血管内皮细胞,并建立相应的共培养模型,研究METH能否诱导神经源性α-syn转移至星形胶质细胞;α-syn能否下调星形胶质细胞Nurr1的表达,诱发炎症反应并损伤BBB体外模型。结果第一章.(1)METH诱导了 BBB损伤和炎症反应:伊文思蓝脑透过性增高,Claudin5、Occludin和PDGFRβ水平降低;星形胶质细胞激活,IL-1β、CB-839 NMRIL-6和TNF-α水平升高。(2)METH作用上调了 α-syn表达(海马CA1和DG),下调了 Nurr1 和 GDNF 表达。第二章.(1)METH处理可诱导α-syn转移至星形胶质细胞。(2)敲除α-syn可减轻METH诱导的炎症反应、细胞凋亡、BBB损伤、Nurr1及GDNF表达异常:星形胶质细胞数量减少,多种炎症因子水平降低;Cleaved Caspase3和Cleaved PARP水平降低;伊文思蓝和荧光素钠血管泄漏减少,脑实质内IgG沉积减少,Claudin5、Occludin和PDGFRβ水平升高,BBB超微病理(脑微血管异PI3K/Akt/mTOR抑制剂常、星形胶质细胞终足肿胀、周细胞覆盖率降低、紧密连接丢失)减轻;Nurr1和GDNF水平升高。(3)化合物抑制α-syn可减轻METH诱导的炎症反应、BBB损伤、Nurr1 和 GDNF 表达异常:IL-1β、IL-6 和 TNF-α 水平降低;Claudin5、Occludin和PDGFRβ水平升高;Nurr1和GDNF水平升高。第三章.过表达海马星形胶质细胞中Nurr1,减轻了 METH诱导的炎症反应、BBB损伤和GDNF表达异常:IL-1β、IL-6和TNF-α水平降低;伊文思蓝和荧光素钠血管泄漏减少,Claudin5、Occludhepatic insufficiencyin和PDGFRβ水平升高,BBB超微病理减轻;GDNF水平升高。第四章.(1)METH暴露可诱导神经源性α-syn转移至星形胶质细胞。(2)外源性α-syn处理BBB细胞模型后,星形胶质细胞可以内化α-syn,并引起Nurr1和GDNF水平降低、而多种炎症因子水平升高,且共培养体系的培养基中也存在炎症因子升高、而GDNF降低;另外,荧光素钠通透性增高、跨膜电阻值降低、Claudin5和Occludin水平降低。结论慢性METH暴露后,神经元中高水平的α-syn可以转移至星形胶质细胞,α-syn在星形胶质细胞中积累降低了 Nurr1表达水平,进而激活星形胶质细胞引发炎症反应并降低GDNF表达,最终诱导BBB损伤。