Продолжение
4. Обсуждение
Было показано, что дофамин играет иммуномодулирующую роль в лейкоцитах. Например, дофамин усиливает хемотаксис в наивных CD8 + Т-клетках как людей, так и мышей через их рецептор дофамина D 3 ( Watanabe et al., 2006 ), способствует пролиферативному ответу спленоцитов на ЛПС через допаминовые D 1-подобные и D 2-подобные рецепторы ( Tsao et al., 1997), а также увеличивает высвобождение IL-6 и ингибирует высвобождение TNF-α в стимулированных ЛПС клетках клубочковой зоны через допамин D 2-подобные рецепторы ( Ritchie et al., 1996). В настоящем исследовании ни дофамин D 1-подобный антагонист рецептора SCH-23390, ни дофамин D 2- подобный рецепторный антагонист Сульпирид влиял на ослабление индуцированной ЛПС мРНК или экспрессию белков цитокинов дофамином в клетках БВ-2. Кроме того, предварительная обработка ни дофамином D 1-подобным агонистом рецептора CY 208-243, ни дофамином D 2- подобный рецепторный агонист Бромокриптин был ингибирующим. Кроме того, NAC, который ингибирует окисление дофамина до хинона дофамина, ингибировал снижение индуцированной ЛПС мРНК и экспрессии белков цитокинов и увеличение уровня хинопротеина дофамином как в клетках BV-2, так и в клетках микроглии мыши в первичной культуре (некоторые данные не показаны). Эти результаты позволяют предположить, что дофамин ослаблял эту индуцированную ЛПС экспрессию мРНК цитокинов через образование хинона дофамина, но не через стимуляцию рецепторов дофамина в клетках микроглии. В соответствии с этой идеей, тирозиназа, катализирующая окисление дофамина до хинона дофамина, ускорила ингибирующее действие дофамина на ЛПС-индуцированную экспрессию мРНК цитокинов в клетках BV-2. Было сообщено что хинон допамина активирует клетки БВ-2 и увеличивает секретирование ФНО-α и экспрессию мРНК Ил-1α ( Кун и др., 2006). Также было сообщено, что экспрессия IL-1α регулируется NF-kB в линии клеток микроглии мыши N9 ( Li et al., 2001). Эти различия между предыдущим отчетом и нашим настоящим исследованием могут быть обусловлены различиями в концентрации хинона дофамина в каждом эксперименте. Kuhn et al. обработанные БВ-2 клетки с хиноном допамина 100 мкм в их эксперименте. В настоящем исследовании клетки BV-2 обрабатывались до 30 мкм дофамином, и мы предполагаем, что определенное количество этого дофамина стало аутоокисляться дофамин хиноном и подавляло экспрессию цитокинов. Хотя точная концентрация дофаминхинона, полученного в нашем исследовании, не была известна, считается, что концентрация дофаминхинона имеет важное значение для регуляции экспрессии цитокинов в клетках микроглии.
Известно, что IkBa связывается с NF-kB и секвестрирует его в цитоплазме, маскируя сохраненную последовательность ядерной локализации NF-kB, тем самым ослабляя ядерную транслокацию NF-kB и последующую активацию гена (Hayden and Ghosh, 2004). В настоящем исследовании дофамин не влиял на индуцированную ЛПС деградацию IkBa, но ослаблял индуцированное ЛПС повышение ядерного уровня NF-kB p65. Эти результаты позволяют предположить, что дофамин ослаблял LPS-индуцированную ядерную транслокацию NF-kB p65 через IkBa-независимые механизмы в клетках микроглии. В настоящее время изучается вопрос о том, как дофамин ингибирует ядерную транслокацию NF-kB p65 в клетках микроглии. Было сообщено что конъюгаты хинона допамина с выпарками цистеина некоторых протеинов как гидроксилаза тирозина и гидроксилаза триптофана, следовательно блокируя их функции ( Stokes et al., 1996; Kuhn et al., 1999). Было также сообщено, что дегидроксиметилпоксихиномицин, синтезированное соединение, которое сильно ингибирует NF-kB, непосредственно связывается со специфическими остатками цистеина NF-kB p65 и тем самым ингибирует их ядерную транслокацию ( Ariga et al., 2002 ; Ямамото и др., 2008). В настоящем исследовании NAC ингибировал дофамин-опосредованное ослабление LPS-индуцированной ядерной транслокации NF-kB p65. Кроме того, НАК снижает дофамин-индуцированное повышение уровня хинопротеина. Эти наблюдения и наши результаты позволяют предположить, что дофамин ингибировал ядерную транслокацию NF-kB p65 путем ковалентной модификации цистеиновых остатков его хиноном дофамина в клетках микроглии. Однако необходимы дальнейшие исследования, чтобы выявить точные механизмы, с помощью которых дофамин ингибирует эту ядерную транслокацию.
Известно, что уровень дофамина заметно снижается в черной субстанции и стриатуме у больных БП ( Hornykiewicz, 2002 ). С другой стороны, в этих структурах повышается экспрессия провоспалительных цитокинов активированной микроглией ( Imamura et al., 2003). Кроме того, было обнаружено, что провоспалительные цитокины, такие как IL-1β и TNF-α, продуцируемые активированными клетками микроглии, способствуют дегенерации дофаминовых нейронов в животных моделях ПД ( Sriram et al., 2002; Wu et al., 2002; Ferger et al., 2004; Tanaka et al., 2013; Стоякович и др., 2017). В настоящем исследовании дофамин ослаблял экспрессию провоспалительных цитокинов в клетках BV-2, а также в клетках микроглии мыши в первичной культуре ( Рис.2). 1 D-F и 7A-C). Приведенные выше наблюдения и наши настоящие результаты свидетельствуют о том, что снижение выброса дофамина может усугублять дегенерацию дофаминовых нейронов за счет ускорения продукции провоспалительных цитокинов активированной микроглией в головном мозге больных БП.
5. Выводы
Это исследование показало, что дофамин ослабляет ЛПС-индуцированную экспрессию провоспалительных цитокинов путем ингибирования ядерной транслокации NF-kB p65 через образование хинона дофамина в клетках микроглии. Считается, что такие провоспалительные цитокины, продуцируемые активированными клетками микроглии, ускоряют нейродегенерацию при различных нейродегенеративных расстройствах. Таким образом, потеря ингибирующего влияния дофамина на экспрессию цитокинов в клетках микроглии может иметь важное значение в патогенезе нейродегенеративных нарушений, связанных с дефицитом дофамина, таких как ПД.