环腺苷酸激活交换蛋白1/RAS相关蛋白1信号通路在脑缺血-再灌注损伤发病机制中的研究进展

脑缺血-再灌注损伤(CIRI)是缺血性卒中患者恢复患侧脑组织血流时引发的严重并发症。CIRI患者常伴有神经功能减退、认知障碍、情绪障碍等,对日常生活产生严重影响。目前CIRI易被早期诊断,但相关特异性治疗方法相对较少。作者对环腺苷酸激活交换蛋白1/RAS相关蛋白1(Epac1/Rap1)信号通路与CIRI的相关性研究进行综述,以期为CIRI患者的临床治疗提供新思路。

中风活心软胶囊通过靶向微小RNA-126诱导缺氧诱导因子-1α/促凋亡调节蛋白BNIP3信号通路促进自噬减轻脑缺血再灌注损伤大鼠神经损伤的作用机制研究

目的探讨中风活心软胶囊通过靶向微小RNA(miRNA)-126诱导缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)/促凋亡调节蛋白BNIP3信号通路促进自噬减轻脑缺血再灌注损伤大鼠神经损伤的作用机制。方法选取30只无特定病原体(SPF)级雄性SD大鼠,随机分为空白组、模型组与治疗组,每组10只。采用Zea Longa法建立右侧大脑中动脉缺血(MCAO)大鼠模型。治疗组给予中风活心软胶囊。采用改良神经功能损害评分(mNSS)评估大鼠神经功能缺损情况,透射电镜观察缺血半暗区皮质神经元及自噬囊泡超微结构,蛋白质免疫印迹(WB)法和实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)法分别检测缺血半暗区皮质雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、HIF-1α蛋白及其mRNA和miR-126的表达水平。结果模型组、治疗组mNSS评分均高于对照组,但治疗组低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组、治疗组缺血半暗区皮质mTOR、HIF-1α蛋白表达水平均高于对照组,但治疗组低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组、治疗组缺血半暗区皮质mTOR、HIF-1αmRNA表达水平均高于对照组,miR-126表达水平低于对照组,但治疗组mTOR、HIF-1αmRNA表达水平低于模型组,miR-126表达水平高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗组缺血半暗区皮质神经元及电镜下自噬囊泡数量明显增加,细胞结构损坏减轻。结论中风活心软胶囊可显著提高脑缺血大鼠缺血半暗区皮质mTOR、HIF-1α因子表达,其作用机制可能是通过激活miR-126表达进而靶向调控mTOR/HIF-1α信号通路,促进自噬,从而发挥其脑保护效应。

β-石竹烯抗脑缺血/再灌注损伤的网络药理学研究及在体验证

目的:采用网络药理学方法探索β-石竹烯(β-caryophyllene,BCP)在脑缺血/再灌注损伤(cerebral ischemia-reperfusion injury,CIRI)中发挥作用的潜在机制,并对关键通路中的关键靶点进行验证。方法:通过PharmMapper(pharmmapper server)数据库获得BCP相关靶点;通过人类基因数据库(https://www.genecards.org/,GeneCards)和在线人类孟德尔遗传数据库(online mendelian inheritance in man,OMIM)数据库获得CIRI的相关靶点;利用VENNY 2.1.0数据库比对筛选BCP抗CIRI的潜在作用靶点,并利用软件Cytoscape 3.7.1绘制相互图;利用软件R语言中的clusterProfiler包对BCP抗CIRI的潜在靶点进行基因本体论(gene ontology,GO)富集分析及京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集通路分析;建立大鼠CIRI模型,用western blot法验证BCP抗CIRI的潜在靶点。结果:筛选出BCP相关靶点194个,CIRI相关靶点1144个,共同靶点102个。BCP主要作用于白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、肿瘤蛋白p53(tumor protein p53,TP53)、丝裂原活化蛋白激酶1(mitogen-activated protein kinase 1,MAPK1)、信号转导子和转录激活子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)、半胱天冬酶3(caspase 3,CASP3)等关键靶点,通过过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptors,PPAR)、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)、核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)、P53(tumor protein p53,P53)等信号通路途径,对CIRI发挥抗炎、抗氧化、抗凋亡、神经保护作用。结论:BCP在CIRI治疗中的作用主要涉及抗凋亡、神经保护作用,其他还与抗炎、抗氧化等多靶点、多通路相关,体现出我国中医药多靶点、多环节发挥作用的特点。

杜鹃花总黄酮通过抑制TNF-α/caspase-8/caspase-3信号通路减轻大鼠脑缺血再灌注损伤的作用

目的探索杜鹃花总黄酮(TFR)通过抑制TNF-α/caspase-8/caspase-3信号通路保护脑缺血再灌注(I/R)损伤的机制。方法采用大脑中动脉闭塞术(MCAO)建立大鼠I/R模型,将造模成功大鼠随机分为假手术(Sham)、脑缺血再灌注(MCAO)和脑缺血再灌注术后TFR 200 mg/kg干预(TFR 200 mg/kg)组,制备MCAO大鼠模型,在脑缺血再灌注损伤手术后,TFR 200 mg/kg组连续14 d给予TFR(200 mg/kg)药物溶液。术后14 d,依据大鼠神经功能评分,脑血流图观察脑血流情况,处死大鼠,苏木精-伊红(HE)染色观察脑组织细胞形态学变化,试剂盒检测大鼠血清中乳酸脱氢酶(LDH或LD)和神经特异性烯醇化酶(NSE)两种酶活性;ELISA试剂盒检测白细胞介素-1(IL-1)和IL-6水平,Western blot和免疫组化同时检测大鼠脑组织中裂解型胱天蛋白酶3(cleaved caspase-3)、caspase-8、肿瘤坏死因子(TNF)-α蛋白的表达水平。结果脑缺血再灌注处理后,MCAO导致了大鼠神经功能异常,神经功能评分指数显著升高,脑组织病理形态学和脑血流量变化明显,脑组织中cleaved caspase-3、caspase-8、TNF-α蛋白的表达水平显著增加,血清中LDH、NSE、IL-1、IL-6水平明显升高;TFR 200 mg/kg组大鼠神经功能评分明显降低,脑组织病理损伤显著改善,脑组织中cleaved caspase-3、caspase-8、TNF-α蛋白的表达以及血清中LDH、NSE、IL-1、IL-6水平降低。结论TFR可能通过抑制TNF-α/caspase-8/caspase-3信号通路减轻脑缺血缺氧性损伤。

温阳复元方通过调控miRNA-137/线粒体铁死亡通路保护大鼠脑缺血再灌注损伤机制研究

目的探讨温阳复元方对miRNA-137/线粒体铁死亡通路的调控作用,阐明该方对脑缺血再灌注损伤(CIRI)的神经保护作用机制。方法线栓法制备大鼠CIRI模型,将144只SD大鼠随机分为假手术(SO)组、模型(I/R)组、补阳还五汤对照(BYHW)组、温阳复元方(WYFY)组、温阳复元方+miRNA-137模拟物(WYFY+mimic)组、温阳复元方+miRNA-137抑制物(WYFY+Inhibitor)组,每组按再灌注时间点分为3个亚组。采用Zea-Longa评分法进行神经功能缺损评分(NFS);TTC染色测量脑梗死体积;qRT-PCR和Western blot法观察miRNA-137、膜铁转运蛋白(FPN)和二价金属离子转运体1(DMT1)的mRNA及其蛋白表达水平。结果(1)NFS结果:I/R组NFS较SO组显著增加(P<0.01),与I/R组相比,BYHW组NFS仅在12 h时评分降低(P<0.05),而WYFY组在24 h和3 d的NFS明显降低(P<0.05或P<0.01),WYFY+mimic组NFS显著下降(P<0.01),WYFY+Inhibitor组在3 d时NFS降低(P<0.05);与WYFY组相比,WYFY+mimic组NFS仅在12 h时明显降低(P<0.05)。(2)TTC染色结果:I/R组梗死体积较SO组显著增大(P<0.01),BYHW组和WYFY组较I/R组明显减小(P<0.05或P<0.01),WYFY组梗死体积较BYHW组进一步减小(P<0.01);相较于WYFY组,WYFY+mimic组能进一步减小其梗死体积(P<0.05),而WYFY+Inhibitor组梗死灶明显增大(P<0.05)。(3)miRNA-137 mRNA表达水平:I/R组miRNA-137mRNA的表达较SO组显著下降(P<0.01),WYFY治疗后其表达量显著增加(P<0.01),且WYFY组其表达水平较BYHW组进一步增高(P<0.01);与WYFY组同期比较,WYFY+mimic组miRNA-137 mRNA表达量均进一步升高(P<0.01),WYFY+Inhibitor组抑制该表达(P<0.01)。(4)FPN mRNA及蛋白表达水平:I/R组FPN mRNA和蛋白表达水平较SO组均降低(P<0.01),WYFY组能显著增加其表达(P<0.01),该组在12 h和3 d时的表达量较BYHW组进一步增加(P<0.05或P<0.01);与WYFY组同期对比,WYFY+mimic组其表达水平在24 h及3 d时增加(P<0.01),而WYFY+Inhibitor组其表达水平均降低(P<0.01)。(5)DMT1 mRNA及蛋白表达水平:I/R组DMT1mRNA和蛋白表达量较SO组均显著增加(P<0.01);与I/R组比较,WYFY能降低其表达水平(P<0.01),且WYFY组在3 d时其表达量较BYHW组进一步降低(P<0.05);与WYFY组同期相比,WYFY+mimic组其表达水平在24 h和3 d时均降低(P<0.01),而WYFY+Inhibitor组其表达水平均显著增加(P<0.01)。结论温阳复元方可能通过上调miRNA-137的表达,进而上调铁转运蛋白FPN的表达,下调DMT1的表达,调节铁代谢,最终抑制线粒体铁死亡,发挥其神经保护作用,其疗效优于补阳还五汤。

基于PGC-1α通路探索珍龙醒脑胶囊对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护机制

目的:基于过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α(PGC-1α)通路探索珍龙醒脑胶囊对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护机制。方法:SD大鼠随机分为假手术组(Sham)组、模型组(I/R)组、珍龙醒脑低、中、高剂量组(ZLXNl、ZLXNm、ZLXNh)组。每组12只。除Sham外采用改良的Longa 法复制缺血性脑损伤大鼠模型,造模后除I/R外,3组大鼠分别灌胃给予珍龙醒脑50、100及200mg/(kg·d),I/R组和Sham组同步给予0.9%氯化钠溶液,疗程1周。造模后第6,12,24h进行神经功能缺陷评分;治疗干预1周后采用ELISA法检测海马组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛、谷胱甘肽过氧化物酶、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6含量,Western blot 检测核转录因子κB(NF-κB)、PGC-1α、核呼吸因子-1(NRF1)、线粒体转录因子 A(TFAM)的mRNA表达。结果:与I/R组比较,ZLXNm、ZLXNh组各时间点神经功能缺陷评分明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05);珍龙醒脑胶囊各剂量组的 白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α和丙二醛水平显著降低,而谷胱甘肽过氧化物酶显著升高,差异有统计学意义(P< 0.05)。ZLXNl组SOD活性与I/R组比较,差异无统计学意义(P>0.05),ZLXNm、ZLXNh组SOD显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。珍龙醒脑各剂量组海马组织PGC-1α和 TFAMmRNA 表达显著升高(P<0.05),NF-κB蛋白表达在ZLXNm、ZLXNh组显著降低(P<0.05),NRF1蛋白表达在ZLXNm、ZLXNh组显著升高(P<0.05)。结论:珍龙醒脑胶囊可以促进脑缺血再灌注损伤大鼠的神经功能恢复,并抑制氧化应激和炎性反应从而发挥神经保护作用。其机制可能与 NF-κB表达的下调和 PGC-1α 信号通路激活有关。

补阳还五汤对脑缺血再灌注大鼠线粒体氧化损伤和PKCε-Nampt通路的影响

目的探讨补阳还五汤对脑缺血再灌注(I/R)大鼠线粒体氧化损伤及PKCε-Nampt通路的影响。方法大鼠随机分为假手术组、模型组、补阳还五汤组(14.3 g/kg)和依达拉奉组(3 mg/kg),除假手术组外均采用MCAO法建立脑I/R损伤模型,术后24 h各组给予相应剂量药物,给药7 d后通过神经功能评分评估神经功能缺损情况,免疫荧光检测神经元标志物MAP-2表达,观察神经元损伤情况,检测ROS、MDA水平和SOD活性评价氧化损伤情况,荧光探针JC-1检测线粒体膜电位变化,修饰酶循环法检测NAD^(+)/NADH比值,Western blot法检测PKCε、p-PKCε、Nampt蛋白表达,免疫组化法检测p-PKCε、Nampt蛋白阳性表达。结果与模型组比较,补阳还五汤组脑梗死体积、神经功能评分降低(P<0.05),脑组织MAP-2荧光强度增强(P<0.05),神经元损伤减轻,脑组织ROS、MDA水平降低(P<0.05),SOD活性、线粒体膜电位、NAD^(+)/NADH比值升高(P<0.05),p-PKCε、Nampt蛋白表达升高(P<0.05)。结论补阳还五汤可通过激活PKCε-Nampt信号通路、提高线粒体功能来减轻大鼠脑I/R损伤。

基于NF-κB通路研究平肝活血合剂对脑缺血再灌注损伤的作用机制

目的 探讨平肝活血合剂对脑缺血再灌注损伤(CIRI)的作用机制。方法 采用线栓法制备CIRI模型。SD大鼠随机分为假手术组,模型组,平肝活血合剂低、中、高剂量组(2.08、4.16、8.32 mL·kg^(-1)),阳性对照组(丁苯酞软胶囊6.25 mg·kg^(-1)),每组10只。灌胃治疗7d,每日1次。造模后第1、3、7日观察大鼠神经功能评分。给药7日后观察大鼠脑缺血组织病理改变,测定脑梗死体积百分比,检测血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-8(IL-8)的水平,脑缺血组织中的TNF-α、IL-1β、IL-8 mRNA表达,脑缺血组织中磷酸化的NF-κB抑制蛋白α(p-IκBα)、核转录因子-κBp65(NF-κBp65)、磷酸化的核转录因子-κBp65(p-NF-κBp65)蛋白的表达。结果 与假手术组比较,模型组大鼠给药7日后Longa评分显著升高,右脑出现鲜明的苍白色梗死灶(P <0.01),TNF-α、IL-1β、IL-8及TNF-α、IL-1β、IL-8 mRNA表达均显著上升,p-IκBα、NF-κBp65、p-NF-κBp65蛋白表达均明显上调(P <0.05或P <0.01)。HE染色显示脑缺血组织区网状结构疏松,细胞错乱、结构缺损甚至萎缩变形、数量变少,核固缩及碎裂。与模型组比较,给药7日后平肝活血合剂各剂量组Longa评分显著降低,其余检测指标亦明显下降(P <0.05或P <0.01)。结论 平肝活血合剂可显著改善CIRI的炎症因子水平,减轻脑损伤,其机制可能与调控NF-κB信号通路有关。

香叶醇通过调控Nrf2/HO-1途径调节氧化应激减轻大鼠脑缺血/再灌注损伤

目的研究香叶醇对脑缺血/再灌注(cerebral ischemia reperfusion injury,CIRI)后Nrf2/HO-1信号通路的调控作用。方法随机将雄性SD大鼠分成假手术组(sham)、假手术+200 mg·kg^(-1)香叶醇组、缺血/再灌注(I/R)组、I/R+50 mg·kg^(-1)香叶醇组、I/R+100 mg·kg^(-1)香叶醇组、I/R+200 mg·kg^(-1)香叶醇组、依达拉奉组,I/R+brusatol(Nrf2抑制剂)组、I/R+200 mg·kg^(-1)香叶醇+brusatol组。大鼠在MCAO术前5 d连续腹腔注射香叶醇,术后再次腹腔注射香叶醇。假手术组和假手术+200 mg·kg^(-1)香叶醇组只分离血管不插栓线,其余组别使用线栓法建立大鼠CIRI损伤模型。通过改良神经功能评分表评定大鼠神经功能受损情况;TTC脑片染色测定大鼠脑梗死体积;HE染色观察大鼠缺血侧皮层受损情况;TUNEL凋亡染色测定大鼠皮层细胞凋亡情况;测定氧化应激相关参数;免疫组织化学染色法检测Nrf2和HO-1蛋白的表达;Western blot检测受损侧皮层组织中目的蛋白表达水平。结果与模型组相比,香叶醇给药组能明显改善大鼠神经损伤症状、减少脑梗死体积和改善大鼠脑受损皮层的损伤情况;同时减少细胞凋亡的发生;并且香叶醇干预组能明显增加大鼠右侧皮质Nrf2/HO-1蛋白的表达,降低氧化应激水平。结论香叶醇通过激活Nrf2/HO-1信号途径,改善缺血/再灌注所致的大鼠缺血性脑损伤。

艾灸抑制NLRP3/Caspase-1通路介导的细胞焦亡减轻脑缺血再灌注损伤

背景:研究发现,艾灸能抑制脑缺血/再灌注损伤大鼠血清中的炎症因子,对抗氧化应激,抑制细胞凋亡,有效减轻脑缺血/再灌注损伤。目的:观察艾灸干预不同时间后脑缺血/再灌注损伤模型大鼠核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3)炎性小体、半胱氨酸天冬氨酸酶1(cysteine aspartase,caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、消皮素D(GSDMD)及白细胞介素1β、白细胞介素18表达的变化,并探讨其作用机制。方法:SD大鼠随机分为假手术组9只和造模组36只,造模组制备大脑中动脉栓塞大鼠模型。造模成功后将造模组大鼠进一步分为模型组、艾灸10 min组、艾灸15 min组、艾灸30 min组,每组9只。艾灸10 min、15 min和30 min组大鼠分别给予艾灸悬灸“百会、大椎、足三里”穴,均干预1次/d,共干预7 d。采用LONGA法评估大鼠神经功能缺损情况,TTC法观察脑组织梗死情况,苏木精-伊红染色观察脑组织病理改变,ELISA法检测血清中白细胞介素1β、白细胞介素18水平,免疫组织化学法和蛋白免疫印迹法测定脑皮质缺血区组织NLRP3、caspase-1、凋亡相关斑点样蛋白、消皮素D蛋白的表达。结果与结论:(1)与假手术组比较,模型组大鼠神经功能缺损评分显著升高(P <0.01),与模型组比较,艾灸各组大鼠神经功能缺损评分明显降低(P <0.01);(2)与假手术组比较,模型组大鼠脑梗死体积明显增大(P <0.01),与模型组比较,艾灸各组大鼠脑梗死体积明显减少(P <0.01),艾灸30 min组脑梗死体积最小(P <0.05);(3)与模型组比较,艾灸各组大鼠血清白细胞介素1β、白细胞介素18水平下降(P <0.01),与艾灸10 min组比较,艾灸30 min组血清中的炎症因子水平明显下降(P <0.05);(4)与模型组比较,艾灸各组大鼠皮质缺血区NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白、Caspase-1、消皮素D蛋白表达显著降低(P <0.01),艾灸30 min组蛋白表达明显低于艾灸10 min组和艾灸15 min组(P <0.05);(5)结论:艾灸百会、大椎、足三里可减轻脑缺血/再灌注损伤,其中艾灸30 min疗效最佳,其机制可能与抑制NLRP3/Caspase-1通路介导的细胞焦亡有关。

香豆素通过调节Keap1/Nrf2/ARE信号通路减轻脑缺血-再灌注大鼠神经损伤

目的 探讨香豆素通过调节Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白(Keap)1/核因子E2相关因子(Nrf)2/抗氧化反应元件(ARE)信号通路减轻脑缺血-再灌注大鼠神经损伤。方法 大鼠随机分为假手术(Sham)组、脑缺血-再灌注损伤模型(CIRI)组,低(2.5 mg/kg)、中(5 mg/kg)、高剂量(10 mg/kg)香豆素组,Keap1/Nrf2/ARE信号通路抑制剂组(ML385)组及ML385+高剂量香豆素组,脑缺血2 h、再灌注24 h后采用Longa5分制法评估大鼠神经行为评分;2,3,5氯化三苯基四氮唑(TTC)染色测量大鼠脑梗死体积;苏木素-伊红(HE)染色观察大鼠脑皮质组织病理学变化;Western印迹检测大鼠脑皮质组织中Keap1/Nrf2/ARE信号通路相关因子[Keap1、Nrf2、血红素氧合酶(HO)-1、醌氧化还原酶(NQO)1]蛋白水平。结果 与Sham组比较,CIRI组神经行为评分、脑梗死体积,脑皮质组织中胞核Nrf2/Nrf2及HO-1、NQO1蛋白增加,Keap1蛋白减少,差异有统计学意义(P<0.05),且神经细胞可见明显病理学改变。与CIRI组比较,低、中、高剂量香豆素组神经行为评分、脑梗死体积及脑皮质组织中Keap1蛋白减少,脑皮质组织中胞核Nrf2/Nrf2及HO-1、NQO1蛋白增加,呈剂量依赖性,差异有统计学意义(P<0.05),且神经细胞损伤程度显著减轻;ML385组神经行为评分、脑梗死体积增加,脑皮质组织中胞核Nrf2/Nrf2及HO-1、NQO1蛋白减少,差异有统计学意义(P<0.05),且神经细胞损伤程度加重。与高剂量香豆素组比较,ML385+高剂量香豆素组神经行为评分、脑梗死体积增加,脑皮质组织中胞核Nrf2/Nrf2及HO-1、NQO1蛋白减少,差异有统计学意义(P<0.05),且神经细胞损伤程度有所加重。结论 香豆素可减轻脑缺血-再灌注大鼠神经损伤,可能通过激活Keap1/Nrf2/ARE信号通路而实现。

铜死亡在脑缺血-再灌注损伤中的研究进展与展望

铜死亡是一种由铜离子(Cu^(2+)/Cu^(+))载体诱导发生的可调节的独特细胞死亡方式,其与细胞凋亡、焦亡、自噬和铁死亡等都不尽相同。本文就铜离子代谢、铜死亡的发生机制,以及其对脑缺血-再灌注损伤(CIRI)过程中产生的影响及其相关的可能作用路径作一综述,以期为靶向研究铜死亡来减轻CIRI提供新的思路,为脑卒中治疗提供新的方向。

HMGB1-TLR4介导的NF-κB信号通路在腺苷预处理保护脑缺血再灌注损伤中的作用

目的:探讨HMGB1-TLR4-NF-κB信号通路在脑缺血再灌注损伤中的作用及腺苷预处理对此信号通路的影响。方法:从新乡医学院动物中心选取体质量220~270 g的成年雄性SD大鼠80只,随机分为F组(假手术组)、I/R组(缺血再灌注组)、AP组(腺苷预处理组)。采用线栓法建立大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型。采用动物行为学评分法对造模成功的大鼠进行神经功能量化分析,HE染色观察各组大鼠的脑细胞形态结构,TTC染色观察脑梗死并计算梗死部位的体积;IHC染色检测大鼠脑组织的HMGB1、TLR4、NF-κB蛋白表达。应用SPSS26.0软件对实验所得数据进行单因素方差分析。结果:I/R组、AP组缺血再灌注后不同时间段大鼠神经功能均呈现不同程度的损伤,且其评分均明显高于F组,差异有统计学意义(P<0.05),且AP组神经功能损伤较I/R组明显减轻,差异有统计学意义(P<0.05);TTC染色显示AP组、I/R组大鼠的脑梗死体积明显大于F组[(93.670±4.509) mm^(3)、(123.670±7.234) mm^(3) vs (0.000±0.000) mm^(3)],且AP组大鼠脑梗死体积较I/R组明显缩小,差异均有统计学意义(P<0.05)。F组大鼠的HMGB1、TLR4、NF-κB蛋白均有少量表达,但AP组、I/R组较F组表达显著,且AP组各亚组大鼠的HMGB1、TLR4、NF-κB蛋白表达量明显低于I/R组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:腺苷预处理可以通过减少HMGB1、TLR4、NF-κB蛋白的表达,进而对脑缺血再灌注损伤的大鼠起保护作用。

针刺调控自噬蛋白Beclin-1对脑缺血再灌注损伤大鼠海马区Caspase-9的影响

目的 探讨针刺调控细胞自噬对脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia reperfusion injury,CIRI)大鼠海马区细胞凋亡的影响及机制。方法 110只SD大鼠随机分为正常组22只、假手术组22只和造模组66只,造模组使用线栓法制备大鼠大脑中动脉闭塞再灌注模型,成功后随机均分为模型组、针刺组、药物组,每组各22只。针刺组捆绑并针刺“大椎”“百会”“人中”,药物组注射依达拉奉。Garcia神经功能评分评定大鼠神经功能,TTC染色观察脑梗死情况,透射电镜观察海马区自噬小体,TUNEL检测患侧脑组织细胞凋亡率,免疫组化检测海马区半胱氨酸蛋白酶(Caspase)-3蛋白表达,Western blot检测海马区苄氯素-1 (Beclin-1)、Caspase-9表达。结果 干预前后与正常组比较,假手术组各项指标差异均无统计学意义(P>0.05)。干预前,与假手术组比较,造模组神经功能评分下降(P<0.01)。针刺72 h后,与假手术组比较,模型组神经功能评分下降(P<0.01)、脑梗死面积比上升(P<0.01)、缺血侧脑组织细胞凋亡率、海马区Caspase-9、Caspase-3表达量增加(P<0.01)、Beclin-1表达量下降(P<0.05);与模型组比较,药物组、针刺组神经功能评分显著上升(P<0.01)、梗死面积比缩小(P<0.01)、患侧脑组织细胞凋亡率及海马区Caspase-9、Caspase-3下降(P<0.01)、Beclin-1表达量上升(P<0.05)。透射电镜下模型组细胞器肿胀,大多数线粒体变大,见少量溶酶体;针刺组、药物组神经细胞轻度水肿,线粒体轻度肿胀,可见初级溶酶体、自噬小体、自噬溶酶体存在。结论 针刺可调控大鼠自噬关键蛋白抑制CIRI后细胞凋亡,其机制可能与调整自噬影响Caspase-9表达相关。

丹参-红花配伍抗脑缺血再灌注损伤的机制研究进展

脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia reperfusion injury,CIRI)是指当脑缺血一定时间再恢复血液供应后,其功能未恢复,反而导致更加严重的脑功能障碍。CIRI是缺血性脑卒中的共同特征和病理生理机制,其主要通过脑神经元兴奋性氨基酸毒性增强、氧自由基损伤、钙超载、炎症反应以及细胞凋亡等途径造成神经细胞损伤。当前,现代医学防治CIRI的重要手段是静脉溶栓。然而,CIRI具有发病急、治疗时间窗短、预后差的特点,治疗手段具有局限性。中药丹参-红花配伍具有抗CIRI的作用,临床疗效较好;其作用机制可能是促进血管新生、抗细胞凋亡等效应。本综述以血管稳态为切入点,总结了中药丹参-红花配伍抗CIRI的生物学机制,为后续相关实验及临床研究提供一定的理论依据。

基于NF-κB信号通路探讨中医药防治脑缺血再灌注损伤的研究进展

随着全球日益严重的老龄化,脑卒中发生的概率明显增加,而大部分的脑卒中为缺血性脑卒中,再灌注是缺血性脑卒中的首选治疗策略,然而缺血脑组织在恢复血流灌注后,可能会导致脑组织二次损伤,即脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia reperfusion injury,CIRI)。因此,减轻CIRI,提高缺血性脑卒中疗效,对改善患者预后具有重要意义。目前临床治疗CIRI手段有限,而中医药干预CIRI具有多成分、多途径、多靶点的独特优势。研究表明CIRI的发生与炎症反应关系密切,核转录因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)信号通路是诱导炎症反应的枢纽,其调控炎症相关因子和蛋白的转录,介导的CIRI进展。近年来,诸多研究表明基于NF-κB信号通路中医药有效减少炎症反应及减轻CIRI,故该文以中医基础理论为指导结合西医病理机制阐述了CIRI的中医病因病机,并基于NF-κB信号通路分别从中药单体及有效成分、中药复方及制剂、针灸疗法等方面对其研究现状进行综述,为中医药治疗脑缺血再灌注损伤提供参考。

ST2825通过调节小胶质细胞极化减轻脑缺血-再灌注损伤的研究

目的研究ST2825对脑缺血-再灌注损伤小胶质细胞的作用。方法处于对数生长期小鼠小胶质细胞BV2随机分为对照组(Con)、模型组(Mod)和ST2825低剂量处理组(ST2825L)、ST2825高剂量处理组(ST2825H),采用氧糖剥夺/再复氧(OGD/R)诱导缺血-再灌注模型,对细胞进行ST2825低剂量(5μmol/L)、高剂量(10μmol/L)处理。采用cell counting kit-8(CCK-8)方法检测活细胞数量,采用流式细胞术检测细胞活性氧(ROS)水平、凋亡及细胞极化状态,采用qPCR检测TNF-α、IL-10基因表达水平,采用免疫印迹(Western blotting)方法检测Caspase-1、cleaced Caspase-1、NLRP3、iNOS、IL-1及IL-18蛋白表达水平。结果CCK-8显示,与Con组相比,OGD/R后Mod组细胞活力极显著降低(P<0.01);与Mod组相比,ST2825L组、ST2825H组细胞活力显著升高;Mod组较Con组ROS水平增加,ST2825处理后ROS有所下降;与Con组相比,Mod组细胞凋亡率增加,ST2825处理后凋亡率较Mod降低,且呈剂量依赖性。与Con组相比,Mod组CD86表达显著增加,CD163表达降低,提示Mod组细胞向M1型细胞极化;与Mod组相比,两种剂量ST2825处理后CD86表达降低,CD163表达增加,提示ST2825促进缺氧复氧的BV2细胞向M2型细胞极化。qPCR显示,与Con组相比,Mod组细胞TNF-α表达增加,IL-10表达降低,ST2825L组和ST2825H组TNF-α表达相较于Mod组降低,IL-10升高。Western blotting显示,与Con相比,Mod组ARG1、Caspase-1和cleaced Caspase-1表达显著降低,NLRP3、iNOS、IL-1及IL-18表达增加,ST2825低剂量和高剂量处理后ARG1、Caspase-1和cleaced Caspase-1水平均显著增加,NLRP3、iNOS、IL-1及IL-18水平均降低。结论ST2825通过调节小胶质细胞极化减轻脑缺血-再灌注损伤,降低氧化应激及炎症反应,这是减轻脑缺血-再灌注损伤的新途径。

黄芪甲苷通过调控Caspase-1介导的经典焦亡途径抑制细胞焦亡缓解脑缺血/再灌注损伤的研究

目的:探讨黄芪甲苷对缺血/再灌注(I/R)损伤脑组织的干预作用及对Caspase-1信号通路介导的细胞焦亡的影响。方法:将SD大鼠随机分为4组,分别为假手术组(Sham)、模型组(MCAO/R)、溶剂对照组(DMSO)和黄芪甲苷组(AS-Ⅳ)。大脑中动脉阻塞2 h、再灌注24 h构建大鼠脑I/R损伤模型。大鼠神经功能缺损情况采用Zea Longa评分评估,脑梗死体积采用TTC染色法进行观察,脑组织病理损伤采用HE染色法分析,采用Caspase-1和TUNEL免疫荧光双染色法观察脑组织细胞焦亡,Western blot分析脑组织内NLRP3、Cleaved Caspase-1、IL-18、IL-1β等通路蛋白表达。结果:通过构建大脑MCAO/R模型发现,黄芪甲苷可有效改善脑I/R损伤大鼠神经功能,缩小脑梗死体积,缓解梗死侧神经细胞的坏死、丢失情况,并通过调控Caspase-1介导的经典焦亡途径抑制细胞焦亡。结论:黄芪甲苷可能通过调控Caspase-1介导的经典焦亡途径抑制神经细胞焦亡,缓解脑I/R损伤。

基于疾病与活性化合物靶点网络研究牛舌草治疗大鼠脑缺血-再灌注损伤的作用

目的基于脑缺血-再灌注损伤与牛舌草中活性化合物靶点网络,研究牛舌草治疗大鼠脑缺血-再灌注损伤的作用及机制。方法采用线栓法制备脑缺血-再灌注损伤大鼠模型,缺血1.5 h再灌注24 h,对大鼠神经功能进行评分,2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC)测定大鼠脑梗死体积。采用网络药理学的分子网络分析技术、蛋白质-蛋白质相互作用网络、基因本体(GO)生物过程富集分析、京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路分析、分子对接等方法研究牛舌草治疗脑缺血-再灌注损伤作用机制。结果牛舌草给药治疗能够显著改善脑缺血-再灌注损伤引起的神经行为功能障碍,减轻脑组织病理损伤。并且牛舌草能够通过143个缺血性脑卒中相关靶点,调控炎症反应、细胞凋亡等生物过程,干预肿瘤坏死因子信号通路、血管内皮生长因子信号通路和缺氧诱导因子-1信号通路等发挥作用。结论网络药理学及动物实验表明,牛舌草通过多靶点、多机制整体联合治疗脑缺血-再灌注损伤,可有效降低脑损伤和保护神经功能。

基于NLRP3/Caspase-1细胞焦亡经典途径探讨菊花对大鼠脑缺血再灌注损伤的调控作用及机制

目的:基于NLRP3/Caspase-1信号通路介导的细胞焦亡经典途径探讨菊花对大鼠脑缺血再灌注损伤的影响作用及机制。方法:90只SD雄性大鼠随机分为假手术组、模型组、菊花低剂量组(2.0 g·kg^(-1))、菊花中剂量组(4.0 g·kg^(-1))和菊花高剂量组(8.0 g·kg^(-1)),每组18只。采用改良线栓法复制大脑中动脉阻塞再灌注(MCAO/R)模型,造模前连续给药7 d,假手术组与模型组造模前连续7 d灌服生理盐水,造模成功24 h后,评估大鼠神经功能缺损情况;检测大鼠脑组织含水量;HE染色观察大鼠脑组织形态学变化;ELISA法检测大鼠血清中白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-18(IL-18)和白细胞介素-1β(IL-1β)含量;Western Blot技术检测脑组织中Caspase-1、GSDMD、NLRP3、IL-18、IL-1β蛋白的表达水平。结果:与假手术组相比,模型组大鼠神经功能病理性体征明显(P<0.01);脑组织含水量明显升高(P<0.05);脑组织结构呈筛网状,可见明显坏死灶。与模型组相比,菊花各剂量组大鼠状态有所改善,各组神经功能评分均有不同程度降低(P<0.01),各组脑组织含水量亦有不同程度降低(P<0.05);细胞破裂溶解的数量、核固缩程度以及炎性细胞浸润情况都有所缓解。菊花各剂量组血清中IL-6、TNF-α、IL-18、IL-1β水平明显降低(P<0.01),Caspase-1、GSDMD、NLRP3、IL-18、IL-1β的蛋白表达水平明显降低(P<0.01)。结论:菊花可能通过抑制NLRP3/Caspase-1信号通路发挥拮抗脑缺血再灌注的作用。