摘 要

目的：通过建立实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）动物模型，来研究铁死亡在多发性硬化症中的作用。方法：将18只小鼠随机地分为三组，实验组6只（EAE动物模型加上铁死亡抑制剂Ferrostatin），对照组（EAE动物模型）6只，空白对照组（野生型小鼠注射生理盐水）6只。给药期间每日称重并对小鼠进行EAE评分，并用ELISA试剂盒检测脊髓的TNF-α 和 IL-1β的含量。结果：免疫后第15天，对照组的6只小鼠的运动开始出现异常，在17-18天左右，小鼠出现运动障碍。但是实验组的6只小鼠在腹腔注射铁死亡抑制剂Ferrostatin后，运动障碍得到显著的缓解。对照组的6只小鼠免疫因子IL-1β和TNF-α大量产生，而实验组的6只小鼠在腹腔注射铁死亡抑制剂Ferrostatin后，两种免疫因子的产生得到明显的抑制。结论： 在EAE小鼠模型中,小鼠的运动能力受到损害。但是在铁死亡抑制剂的作用下，小鼠运动障碍的情况获得了显著改善，并且这种保护作用可能是通过调节免疫反应来实现的。总之，我们的初步实验提供了一个治疗多发性动脉硬化症的新的靶点。

关键词：多发性硬化症； EAE小鼠模型； 铁死亡； 腹腔注射

Abstract

Objective: To study the role of ferroptosis in multiple sclerosis in experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) animal model. Methods: Eighteen mice were randomly divided into three groups, six in the experimental group (EAE animal model plus ferrostatin), six in the vehicle group (EAE animal model plus physiological saline), and six in the control group (wild-type mice injected with physiological saline). Results: on the 15th day after immunization, 6 mice in the vehicle group start to show movement impairment, and on about 17-18 days, the mice became paralysis. However, six mice in the experimental group which were injected with ferrostatin demonstrate normal movement. In addition, the production of both IL-1 β and TNF-α was significantly reduced by ferrostatin. Conclusion: Ferrostatin could relieve EAE symptoms in EAE mice model, and this protective effect may be achieved by regulating the immune response. In conclusion, our preliminary study provides a new target for the treatment of multiple arteriosclerosis.

Key words: multiples sclerosis; EAE animal model; ferroptosis; intraperitoneal injection

目 录

第1章 绪论 1

1.1 多发性硬化症 1

1.2 动物模型 2

1.2.1 实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型 2

1.2.2 小鼠脑脊髓炎病毒(TMEV)模型 2

1.2.3 毒素引起的脱髓鞘模型 2

1.3 铁死亡 3

1.3.1 铁代谢 4

1.3.2 脂质ROS代谢 4

1.3.3 GPX4调解途径 4

第2章 实验步骤及结果 6

2.1 实验动物和材料 6

2.2 模型制作 6

2.3 指标观察 6

2.3.1 动物行为学方法 6

2.3.2 使用ELISA试剂盒检测脊髓的TNF-α 和 IL-1的含量 7

2.4 实验结果 7

第3章 结论 10

3.1 铁死亡抑制剂的种类及其机制 10

3.2 铁死亡与免疫的关系 10

3.3 两种细胞因子TNF-α和IL-1β 11

3.4 总结与未来展望 12

参考文献 13

致谢 15

第1章 绪论

1.1 多发性硬化症

多发性硬化综合症(Multiple sclerosis，MS)是一种以脱髓鞘为病理特征的自身免疫性疾病，它的主要发病区域为脊髓和大脑，主要是由于免疫系统的紊乱所造成的，这种由神经系统的病变所导致的炎症和发病之后随之而来的组织损害将会导致许多临床症状，比如常见的有肌无力、疲劳以及视觉问题，较为少见的症状有全面性癫痫发作、强直性发作、头痛、三叉神经痛等，并最终可能导致残疾。全世界范围内有将近270万的MS患者^[1]，它是导致青年群体特别是女性群体发生残疾的一个主要病因。MS在欧洲、美洲等地区或者其他纬度较高的地区属于高发性疾病，而且在我国青壮年人群(尤其三十岁左右)中也是较为普遍的一类疾病。该类疾病发病的机制目前普遍的观点是与人体自身的免疫系统的调节紊乱相关，MS可以从未知的年龄开始发病且不知何时结束,通常从无症状的阶段发展成为临床上有症状的阶段,一般可分为下面这四种，（1）复发缓解型MS；（2）继发进展型MS；（3）原发进展型MS；（4）进展复发型MS。^[2]其中占比最多的是复发缓解型MS，大多数患者患病初期都属于此类型，比例高达百分之80。

MS的病因目前尚未得到统一的结论，就目前的研究结果来看，该疾病是遗传易感性和环境危险因素共同作用的结果。许多环境因素都可能会导致多发性硬化症的发生，所以疾病的风险会在特定的时间范围内得到增加。而且某些因素可能与生命所处的的不同阶段有关，例如孕妇怀孕期间会使体内的维生素D含量降低，同时有大量证据证明青春期多发性硬化症更易受到危险的环境因素影响。要确定MS患者的具体生活方式或者受到哪些危险的环境因素影响是非常困难的，除了少数特例外，大规模的研究并不常见。目前最常见的危险环境因素是青春期和成年早期的非洲淋巴细胞瘤病毒（Epstein-Barr）病毒感染，或者通过主动或被动地吸烟接触烟草，又或者缺乏阳光照射，再或者缺乏维生素D以及肥胖。同时也有其他危险系数较低的风险因素，包括夜间工作、过量饮酒或饮用咖啡因以及有感染单核细胞增多症的病史。而在遗传学方面，家庭内部的复发率随基因的共享率增加而增加。例如，同卵双生子患病风险为35%，异卵双生子为6%，兄弟姐妹中为3%。MS的遗传性涉及到多个基因，每一个基因都与疾病风险的增加有关。其中HLA I类和HLA的多态性 II类基因对于MS的表达可以起到重要作用。MS的病理特点是机体自身的免疫细胞穿过血脑屏障（BBB）来分泌致炎因子对自身神经系统的轴突髓鞘蛋白进行攻击，最终导致髓鞘脱落，情况严重的可能会终身残疾。并且MS之所以被认为成一种自发性的免疫性疾病，是因为免疫T 细胞在前期致病过程中扮演着相当重要的角色，淋巴细胞自发激活并攻击中枢神经系统，但是究其根本，MS具体的发病机制至今仍然存在着来自多方面的争议。

1.2 动物模型