壮通饮通过Nrf2-SCL7A11/xCT-Gpx4通路调控铁死亡改善脑缺血再灌注损伤

【目的】探究壮通饮通过Nrf2-SCL7A11/xCT-Gpx4通路调控铁死亡对大脑中动脉栓塞模型小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用及其机制。【方法】将C57BL/6J小鼠随机分为假手术组(Sham)、模型组(MCAO)、低剂量壮通饮组(ZTY-L+MCAO),高剂量壮通饮组(ZTY-H+MCAO),每组5只。其中MCAO组采用硅胶线栓法进行造模,小鼠大脑中动脉栓塞1h,拔出线栓再灌注72h后进行心脏灌注取脑,Sham组除了不插入线栓其余操作同MCAO组。采用Zea-Longa法对小鼠神经功能进行评分;采用TTC染色评估小鼠脑梗死体积;采用HE染色、尼氏染色评估脑损伤程度;采用普鲁士蓝染色评价三价铁离子蓄积水平;qPCR检测铁离子转运相关载体受体TfR1和DMT1、脂质过氧化相关基因ACSL4以及铁死亡标志物PTGS2 mRNA表达;ELISA试剂盒检测4-HNE的含量评估小鼠大脑脂质过氧化水平;Western-blot、免疫荧光检测小鼠脑组织中Nrf2、SCL7A11/xCT、Gpx4蛋白水平。【结果】①壮通饮改善了MCAO/R后小鼠神经功能(P<0.05)和大脑梗死体积(P<0.05)及缓解MCAO/R后大脑皮层细胞病理损伤。②壮通饮减弱了MCAO/R后小鼠大脑组织的三价铁离子蓄积状态;减少MCAO/R后小鼠大脑中与铁离子转运入细胞内相关载体TfR1和DMT1 mRNA的表达(P<0.001);下调MCAO/R后小鼠大脑脂质过氧化物4-HNE含量和组织脂质过氧化物酶ACSL4 mRNA表达(P<0.001);降低MCAO/R后小鼠大脑铁死亡标志物PTGS2 mRNA表达(P<0.001)。③壮通饮增加MCAO/R后Nrf2入核表达(P<0.001),以及增加xCT和Gpx4在神经元中的表达(P<0.001)。【结论】壮通饮能够改善MCAO/R小鼠神经功能和脑梗死体积,缓解大脑皮层细胞病理损伤,影响Nrf2-SCL7A11/xCT-Gpx4通路关键信号分子表达,所以壮通饮改善小鼠MCAO/R损伤的作用机制可能是通过Nrf2-SCL7A11/xCT-Gpx4通路调节铁死亡水平达到的。