《Neurobiology of Aging》:Effects of Sub-Chronic Cannabis Smoke Exposure on Inflammatory Markers in Serum and Brain in Younger and Older Mice
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埃梅莉·A·加扎罗夫(Emely A. Gazarov)|贝利·麦克拉肯(Bailey McCracken)|扎卡里·A·克鲁姆(Zachary A. Krumm)|萨布丽娜·泽凯拉(Sabrina Zequeira)|巴里·塞特洛(Barry Setlow)|詹妮弗·L·比宗(
埃梅莉·A·加扎罗夫(Emely A. Gazarov)|贝利·麦克拉肯(Bailey McCracken)|扎卡里·A·克鲁姆(Zachary A. Krumm)|萨布丽娜·泽凯拉(Sabrina Zequeira)|巴里·塞特洛(Barry Setlow)|詹妮弗·L·比宗(Jennifer L. Bizon)
佛罗里达大学神经科学系,美国佛罗里达州盖恩斯维尔,邮编32610
摘要
衰老与慢性低度炎症有关,这种炎症被认为会促进认知衰退和多种神经退行性疾病的发展。据报道,大麻素可以降低炎症标志物的水平;然而,这些效果在老年人群体中尚未得到充分研究。为了解决这一空白,我们评估了亚慢性大麻烟雾暴露对年轻和老年小鼠血清及大脑炎症标志物的影响。4个月大的年轻小鼠和22个月大的老年C57Bl/6J小鼠每天暴露于含有5.5%-6.2%四氢大麻酚(THC)的大麻烟或不含THC的安慰剂香烟中,持续30天。暴露结束后,收集了前额叶皮层(PFC)和海马体(HPC)的血液和脑组织样本,并对其进行了多种炎症标志物的分析。
总体而言,血清、PFC和HPC中的炎症标志物模式存在差异。无论是单独比较细胞因子还是整体细胞因子谱,都发现衰老导致这三种样本类型的细胞因子水平升高。整体细胞因子分析显示,暴露于大麻烟雾的年轻和老年小鼠的PFC炎症标志物均有所增加。相比之下,HPC样本显示出年龄与药物之间的显著交互作用:大麻烟雾暴露在年轻小鼠中倾向于增加细胞因子水平,而在老年小鼠中则降低细胞因子水平。这些发现表明,这种小鼠品系中血清和大脑炎症标志物普遍存在与年龄相关的增加;然而,大麻的影响主要局限于HPC。
章节摘录
引言
衰老伴随着身体和大脑的生理变化,影响细胞过程、血管系统、宏观形态,最终影响认知功能(Lee和Kim,2022年)。因此,衰老是大多数慢性疾病的主要风险因素,包括阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病(Andronie-Cioara等人,2023年),以及与神经退行无关的认知衰退。这些与年龄相关的状况通常表现为大脑和……
研究对象
共获得了40只C57Bl/6J小鼠(雌雄各半),来自杰克逊实验室(Jackson Laboratories)。在开始烟雾暴露时,小鼠的年龄分别为4个月(n=20)或22个月(n=20),每个性别和年龄组各有10只小鼠。小鼠单独饲养,每笼5只,处于12小时光照/黑暗周期(光照时间从07:00开始),饲养环境温度保持在25°C。所有实验均在光照阶段进行。水和食物(2918 Teklad全球18%蛋白质饲料)可自由获取。
单个细胞因子分析
为了研究年龄和大麻烟雾暴露对单个细胞因子水平的影响,我们对血清、PFC和HPC样本进行了方差分析(ANOVA)。虽然血清和PFC中的细胞因子显示出与年龄相关的变化,但HPC不仅表现出与年龄相关的炎症标志物升高,还显示出与大麻烟雾暴露相关的几种变化。
对于血清样本,分析了19种细胞因子的数据;其余细胞因子的浓度低于检测限或高于上限(表1)。对于PFC和HPC样本……
讨论
本研究比较了年轻和老年小鼠的血清及大脑炎症谱,并探讨了亚慢性大麻烟雾暴露对这些谱的影响。随着人们对大麻治疗潜力的兴趣日益增加以及老年人群中大麻使用的增多,了解衰老与大麻使用之间的相互作用至关重要。尽管关于大麻抗炎特性的研究主要集中在CBD上,但THC的免疫学效应仍知之甚少。
局限性与结论
本研究存在一些局限性需要承认。首先,血液样本仅在实验结束时采集,因此无法评估大麻或安慰剂烟雾暴露前的基线细胞因子水平。尽管这限制了我们追踪受试者随时间变化的能力,但由于需要采集脑组织,单次终点测量成为最可行的方法。其次,该研究的样本量不足以充分评估性别差异。
资金支持
本研究得到了佛罗里达州卫生部Ed和Ethel Moore阿尔茨海默病研究计划奖(BS, JLB)、McKnight脑研究基金会(JLB)以及T32 AG061892(EAG)的支持。
作者贡献声明
萨布丽娜·泽凯拉(Sabrina Zequeira):撰写、审稿与编辑、方法学设计、实验实施。巴里·塞特洛(Barry Setlow):撰写、审稿与编辑、数据可视化、项目管理、资金筹集、概念构思。詹妮弗·L·比宗(Jennifer L. Bizon):撰写、审稿与编辑、数据可视化、项目监督、资金筹集、概念构思。埃梅莉·A·加扎罗夫(Emely A. Gazarov):撰写、审稿与编辑、初稿撰写、实验实施、数据分析、概念构思。贝利·麦克拉肯(Bailey McCracken):撰写、审稿与……
致谢
我们感谢Brandon Hellbusch在样本准备方面的协助,以及国家药物滥用研究所的药物供应计划提供的实验用大麻和安慰剂香烟。
加扎罗夫等人(Gazarov et al.)
亚慢性大麻烟雾暴露对年轻和老年小鼠血清及大脑炎症标志物的影响
我们(通讯作者詹妮弗·比宗和巴里·塞特洛)声明,本研究的结果此前未以任何形式发表过。