STN-GPe神经通路在BG振荡作用中的研究进展

基底神经节(basal ganglia,BG)是椎体外系的组成部分,对运动具有重要的调控作用。BG振荡活动的变化与行为状态的改变有着密切联系。近年来,大量的解剖学、生理学和计算机神经模拟研究证实丘脑底核(subthalamic nucleus,STN)和苍白球外侧部(external globus pallidus,GPe)之间存在相互的纤维联系,STN-GPe神经通路对生理和帕金森(Parkinson disease,PD)状态下BG振荡活动的产生、维持和发展都具有关键作用。本文以STN、GPe电活动特征为切入点,阐明STN-GPe神经通路在BG振荡活动中所扮演的角色。

水苏碱调节Hippo-YAP信号通路对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤的神经保护作用

目的探究水苏碱(stachydrine,STA)对缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)新生大鼠的神经保护作用,并分析其作用机制。方法将新生SD大鼠随机分为假手术组、HIBD组、STA低剂量(5 mg/kg)组、STA中剂量(10 mg/kg)组、STA高剂量(20 mg/kg)组、维替泊芬(10 mg/kg)+STA高剂量(20 mg/kg)组,除假手术组外,其余大鼠构建HIBD大鼠模型。对各组大鼠进行神经功能缺损评分,采用Morris水迷宫实验进行认知功能评价,测定各组大鼠脑含水量和脑指数,HE染色、尼氏染色观察脑组织神经元损伤,TUNEL染色观察脑组织神经元细胞凋亡情况,Western blot法检测YES相关蛋白(YES associated protein,YAP)、p-YAP、哺乳动物STE20样蛋白激酶1(mammalian sterile 20-like kinase 1,MST1)、p-MST1、具有PDZ基序的转录共激活因子(transcriptional coactivator with PDZ-binding motif,TAZ)蛋白表达。结果与假手术组比较,HIBD组海马组织损伤加重,尼氏小体减少(P<0.05),神经功能缺损评分、逃避潜伏期、脑组织含水量、脑指数、神经元细胞凋亡率、p-YAP/YAP比值、p-MST1/MST1比值显著增加(P<0.05),穿越平台次数、TAZ表达显著降低(P<0.05);与HIBD组相比,STA低、中、高剂量组海马组织损伤改善,尼氏小体增加(P<0.05),神经功能缺损评分、逃避潜伏期、脑组织含水量、脑指数、神经元细胞凋亡率、p-YAP/YAP比值、p-MST1/MST1比值显著降低(P<0.05),穿越平台次数、TAZ表达显著增加(P<0.05);与STA高剂量组相比,维替泊芬+STA高剂量组海马组织损伤加重,尼氏小体减少(P<0.05),神经功能缺损评分、逃避潜伏期、脑组织含水量、脑指数、神经元细胞凋亡率、p-YAP/YAP比值、p-MST1/MST1比值显著增加(P<0.05),穿越平台次数、TAZ表达显著降低(P<0.05)。结论STA可能通过调控Hippo-YAP信号通路、减少神经损伤和神经元细胞凋亡、改善神经功能,发挥对HIBD新生大鼠的神经保护作用。

基于SIRT1/NF-κB通路探究秦艽醇提物对脂多糖诱导大鼠背根神经节神经元炎性损伤的保护作用及机制

目的探讨秦艽醇提物对脂多糖诱导大鼠背根神经节神经元(DRGn)炎性损伤的保护作用及其机制。方法大鼠分为假手术组、模型组(建模)、阳性组(建模+16 mg/kg普瑞巴林)和给药组(建模+50 mg/kg秦艽醇提物),测定大鼠建模前及给药前后的机械性触痛阈值(PWPT)。制备正常大鼠血清和秦艽醇提物低、高剂量大鼠含药血清,分离培养DRGn细胞并分为对照组(10%正常大鼠血清)、脂多糖组(100 ng/ml脂多糖+10%正常大鼠血清)、秦艽醇提物低浓度组(100 ng/ml脂多糖+10%秦艽醇提物低剂量大鼠含药血清)、秦艽醇提物高浓度组(100 ng/ml脂多糖+10%秦艽醇提物高剂量大鼠含药血清)及沉默信息调节因子(SIRT)1抑制组(100 ng/ml脂多糖+10%秦艽醇提物高剂量大鼠含药血清+98 nmol/L烟酰胺)。CCK-8测定DRGn细胞活力,流式细胞仪检测DRGn细胞凋亡,酶联免疫吸附试验(ELISA)测定DRGn细胞培养液中白细胞介素(IL)-6、IL-18、肿瘤坏死因子(TNF)-α水平,Western印迹检测DRGn细胞中SIRT1、乙酰化(Ac)-核因子(NF)-κB p65、NF-κB p65蛋白表达。结果给药前模型组、给药组PWPT较建模前均显著降低(P<0.05);给药后,给药组PWPT较给药前、模型组均显著升高(P<0.05),与阳性组差异无统计学意义(P>0.05);与对照组相比,脂多糖组DRGn细胞活力及细胞中SIRT1蛋白水平显著降低(P<0.05),细胞凋亡率、细胞中Ac-NF-κB p65/NF-κB p65蛋白水平及细胞培养液中IL-6、IL-18、TNF-α水平显著升高(P<0.05);与脂多糖组相比,秦艽醇提物低、高浓度组DRGn细胞活力及细胞中SIRT1蛋白水平显著升高(P<0.05),细胞凋亡率、细胞中Ac-NF-κB p65/NF-κB p65蛋白水平及细胞培养液中IL-6、IL-18、TNF-α水平显著降低(P<0.05),且呈剂量依赖性;与秦艽醇提物低、高浓度组相比,SIRT1抑制组DRGn细胞活力及细胞中SIRT1蛋白水平显著降低(P<0.05),细胞凋亡率、细胞中Ac-NF-κB p65/NF-κB p65蛋白水平及细胞培养液中IL-6、IL-18、TNF-α水平显著升高(P<0.05)。结论秦艽醇提物可激活SIRT1,促进NF-κB p65去乙酰化,减轻脂多糖诱导大鼠DRGn细胞炎性损伤。

电针对骶上脊髓损伤后神经源性膀胱大鼠尿流动力学及脊髓组织ERK/CREB/Bcl-2通路表达的影响

目的观察电针“次髎”“中极”“三阴交”“大椎”对骶上脊髓损伤后神经源性膀胱大鼠尿流动力学及脊髓组织ERK/CREB/Bcl-2通路表达的影响。方法60只雌性SD大鼠随机选取24只分为空白组和假手术组各12只,其余36只采用脊髓横断法造模,将成模大鼠随机分为模型组和电针组,每组12只。电针组取单侧“次髎”“中极”“三阴交”“大椎”进行电针刺激,每次30 min,1次/d,连续7 d。干预结束后行尿流动力学检测,HE染色观察大鼠膀胱逼尿肌组织形态,TUNEL法检测脊髓组织细胞凋亡情况,Western blot测定脊髓组织p-ERK1/2、p-CREB、p-p90Rsk、CRE、Bcl-2、Bax蛋白表达。结果与假手术组比较,模型组大鼠膀胱基础压力、最大压力及漏尿点压明显增加(P<0.01),膀胱最大容量及顺应性明显降低(P<0.01);膀胱平滑肌细胞结构严重破坏、排列紊乱,伴大量炎性细胞浸润;脊髓组织细胞凋亡率明显升高(P<0.01),脊髓组织p-ERK1/2、p-p90Rsk、p-CREB、CRE、Bcl-2蛋白表达明显降低,Bax蛋白表达明显升高(P<0.01)。与模型组比较,电针组大鼠膀胱基础压力、最大压力及漏尿点压均明显降低(P<0.05),膀胱最大容量及顺应性明显增加(P<0.05,P<0.01);膀胱平滑肌细胞完整性增强,细胞水肿程度降低,炎性细胞浸润减轻;脊髓组织细胞凋亡率明显降低(P<0.05),脊髓组织p-ERK1/2、p-p90Rsk、p-CREB、CRE、Bcl-2蛋白表达明显升高,Bax蛋白表达明显降低(P<0.05,P<0.01)。结论电针可促进骶上脊髓损伤后神经源性膀胱大鼠膀胱逼尿肌组织修复,增加膀胱最大容量及顺应性,缓解膀胱内高压状态,其机制与激活ERK/CREB/Bcl-2通路、减少受损神经元继发性凋亡、改善膀胱的神经支配、保护膀胱功能有关。

辣木叶发酵物通过NGF/TrkA通路调控LC3、Beclin-1表达改善血管性痴呆小鼠学习记忆能力和神经功能

目的探究辣木叶发酵物通过神经生长因子(NGF)/神经营养因子受体A型(TrkA)通路调控微管相关蛋白1A/1B-轻链(LC)3、Beclin-1表达改善血管性痴呆(VD)小鼠学习记忆能力和神经功能。方法150只BALB/c小鼠随机分为5组:对照组,VD组,辣木叶发酵物低、中、高剂量组(辣木叶发酵物100、200、400 mg/kg灌胃干预),各30只。通过Himori法制备VD小鼠模型。28 d后进行水迷宫实验分析学习记忆功能。比较各组海马体损伤、LC3、Beclin-1、NGF、TrkA mRNA和蛋白表达水平。结果VD组目标象限停留时间、穿越平台次数、NGF、TrkA mRNA和蛋白表达水平显著低于对照组,而海马组织损伤及海马组织中LC3、Beclin-1 mRNA和蛋白表达水平显著高于对照组(P<0.05)。辣木叶发酵物干预后,目标象限停留时间、穿越平台次数、NGF、TrkA mRNA和蛋白表达水平显著升高,其中辣木叶发酵物高剂量组>辣木叶发酵物中剂量组>辣木叶发酵物低剂量组,差异有统计学意义(P<0.05);海马组织损伤及海马组织中LC3、Beclin-1 mRNA和蛋白水平降低(P<0.05),其中辣木叶发酵物高剂量组<辣木叶发酵物中剂量组<辣木叶发酵物低剂量组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论辣木叶发酵物能够保护VD小鼠学习记忆功能,促进海马神经元中NGF/TrkA通路并抑制自噬。

穿心莲内酯调节Nrg-1/ErbB4信号通路对缺血性脑卒中大鼠神经元凋亡的影响

目的探讨穿心莲内酯(Andro)调节神经调节蛋白1(Nrg-1)/表皮生长因子受体4(ErbB4)信号通路对缺血性脑卒中(IS)大鼠神经元凋亡的影响。方法采用线栓法建立IS大鼠模型。将60只造模成功的大鼠随机分为模型组(Model组,生理盐水)、Andro低剂量组(Andro-L组,50 mg/kg)、Andro高剂量组(Andro-H组,100 mg/kg)和Andro-H+Dacomitinib组(100 mg/kg Andro+7.5 mg/kg Nrg-1/ErbB4信号通路抑制剂Dacomitinib),每组15只;另取15只大鼠为Sham组(生理盐水)。灌胃给药/生理盐水,每天1次,连续7 d。给药结束后,评估大鼠神经功能;检测大鼠血清中乳酸脱氢酶(LDH)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-10、神经生长因子(NGF)水平;测定大鼠脑梗死面积;观察大鼠海马组织病理变化;检测大鼠海马神经元凋亡率和海马组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)水平及基质金属蛋白酶9(MMP-9)、剪切型胱天蛋白酶3(cleaved-caspase-3)、Nrg-1蛋白表达水平和磷酸化ErbB4(p-ErbB4)/ErbB4比值。结果与Model组比较,Andro-L组、Andro-H组大鼠Zea-Longa评分,逃避潜伏期,血清中LDH、TNF-α、IL-1β水平,脑梗死面积百分比,海马神经元凋亡率,海马组织中MDA水平和MMP-9、cleaved-caspase-3蛋白表达水平均显著降低/缩短(P<0.05);滞留时间、穿越平台次数,血清中IL-10、NGF水平,海马组织中CAT、SOD水平和Nrg-1蛋白表达水平、p-ErbB4/ErbB4比值均显著延长/增加/升高(P<0.05);海马神经组织结构损伤程度明显降低。Dacomitinib可减弱高剂量Andro对IS大鼠神经元损伤的改善作用(P<0.05)。结论Andro可减轻IS大鼠炎症反应、氧化应激和海马组织损伤,改善神经功能;其作用机制可能与激活Nrg-1/ErbB4信号通路有关。

基于NLRP3信号通路探究天麻素注射液联合神经节苷脂辅助治疗脊髓损伤的可能机制

【目的】基于NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)信号通路探究天麻素注射液联合神经节苷脂辅助治疗脊髓损伤(SCI)的可能机制。【方法】将108例SCI患者随机分为观察组和对照组,每组各54例。2组患者均给予常规康复训练,在此基础上,对照组给予神经节苷脂治疗,观察组给予天麻素注射液联合神经节苷脂治疗。30 d为1个疗程,连续治疗2个疗程。比较2组患者的肌力恢复正常时间、可下地行走时间和留院观察时间,观察2组患者治疗前后美国脊柱损伤协会(ASIA)评分及血清脑源性神经生长因子(BDNF)、中枢神经特异性蛋白(S-100β)、白细胞介素(IL)-1β、IL-18及NLRP3、半胱氨酸蛋白酶1(Caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(ACS)水平的变化情况,并评价2组患者的临床疗效及安全性。【结果】(1)治疗2个疗程后,观察组的总有效率为83.33%(45/54),对照组为66.67%(36/54),组间比较(χ2检验),观察组的疗效明显优于对照组(P<0.05)。(2)治疗后,观察组的肌力恢复正常时间、可下地行走时间及留院观察时间均较对照组明显缩短(P<0.01)。(3)治疗1个和2个疗程后,2组患者ASIA的痛觉、运动、触觉评分均较治疗前明显升高(P<0.05),且治疗2个疗程后又较治疗1个疗程后升高(P<0.05);组间比较,观察组在治疗1个和2个疗程后对ASIA的痛觉、运动、触觉评分的升高幅度均明显优于对照组(P<0.05)。(4)治疗1个和2个疗程后,2组患者的血清BDNF水平均较治疗前升高(P<0.05),NLRP3、ACS、Caspase-1蛋白和血清IL-1β、IL-18、S-100β水平均较治疗前下降(P<0.05),且治疗2个疗程后血清BDNF水平又均较治疗1个疗程后升高(P<0.05),NLRP3、ACS、Caspase-1蛋白和血清IL-1β、IL-18、S-100β水平又均较治疗1个疗程后下降(P<0.05);组间比较,观察组在治疗1个和2个疗程后对血清BDNF水平的升高幅度及对NLRP3、ACS、Caspase-1蛋白和血清IL-1β、IL-18、S-100β水平的下降幅度均明显优于对照组(P<0.05)。(5)治疗过程中,2组患者均未出现药物相关不良反应。【结论】天麻素注射液联合神经节苷脂治疗SCI患者疗效确切,可通过调控炎症小体NLRP3信号通路,减轻神经炎症反应,促进神经功能恢复,其疗效优于单纯神经节苷脂治疗。

针刺调节Shh/Ptch1信号通路对帕金森认知障碍模型大鼠的神经保护作用研究

目的:探讨针刺治疗是否可通过调节Shh/Ptch1信号通路进而改善帕金森(PD)大鼠认知功能。方法:将SD大鼠随机分为对照组、模型组、针刺组、针刺+环巴胺(Shh抑制剂)组、西药组(盐酸多奈哌齐)及针刺+西药组。采用Morris水迷宫检测空间学习记忆能力;ELISA法检测大鼠脑组织肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL-6、IL-10及IL-1β)水平;商品化试剂盒检测脑组织丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)水平;HE染色观察大鼠海马组织形态变化;蛋白质印迹法检测大鼠海马组织活化半胱氨酸蛋白酶(Cleaved-caspase-3)、B淋巴细胞瘤(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、音猬因子(Shh)及补缀同源物1(Ptch1)蛋白表达。结果:与对照组相比,模型组大鼠神经元有明显损伤,Morris水迷宫潜伏期时间、海马组织中TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA水平、Cleaved-caspase-3及Bax蛋白表达水平显著升高,滞留时间和穿越平台次数、IL-10水平、SOD、CAT活性、Bcl-2、Shh及Ptch1蛋白表达水平显著降低(P<0.05);与模型组相比,针刺组、西药组和针刺+西药组大鼠神经元损伤显著减轻,Morris水迷宫潜伏期时间、海马组织中TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA水平、Cleaved-caspase-3及Bax蛋白表达水平显著降低,滞留时间和穿越平台次数、IL-10水平、SOD、CAT活性、Bcl-2、Shh及Ptch1蛋白表达水平显著升高(P<0.05);与针刺组相比,针刺+环巴胺组大鼠神经元损伤显著加重,Morris水迷宫潜伏期时间、海马组织中TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA水平、Cleaved-caspase-3及Bax蛋白表达水平显著升高,滞留时间和穿越平台次数、IL-10水平、SOD、CAT活性、Bcl-2、Shh及Ptch1蛋白表达水平显著降低(P<0.05);针刺组和西药组各检测指标差异均无统计学意义(P>0.05);与针刺组和西药组相比,针刺西药组大鼠神经元损伤显著减轻,Morris水迷宫潜伏期时间、海马组织中TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA水平、Cleaved-caspase-3及Bax蛋白表达水平显著降低,滞留时间和穿越平台次数、IL-10水平、SOD、CAT活性、Bcl-2、Shh及Ptch1蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。结论:针刺治疗可降低PD认知障碍大鼠炎症反应和氧化应激,减轻神经元损伤,进而改善其认知功能,可能是通过激活Shh/Ptch1信号通路实现的。

藏红花素通过抑制JAK2/STAT3信号通路减轻脑缺血再灌注大鼠海马神经元损伤

目的研究藏红花素(CRO)对脑缺血再灌注(CI/R)大鼠海马神经元损伤的影响并探索其潜在机制。方法将144只雄性SD大鼠按照随机数字表法分为假手术(Sham)组,模型(CI/R)组,CRO低、中、高剂量(CRO-L、CRO-M、CRO-H)组和尼莫地平(NMP)组6组,每组24只。采用线栓法制备CI/R大鼠模型,各组分别于造模前7 d开始1次/d腹腔注射(ip)给药(CRO-L、CRO-M、CRO-H组分别ip给药10、20、40 mg/kg,NMP组ip给药1 mg/kg,Sham组和CI/R组ip给予生理盐水5 mL/kg)。再灌注24 h后,通过Morris水迷宫实验检测大鼠学习记忆能力,TTC染色检测脑梗死率,HE染色法行海马CA1区和CA3区神经元病理学检查,TUNEL染色法行海马CA1区和CA3区神经元凋亡检查,ELISA法检测海马组织白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-8、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量,Western blot法检测海马组织Janus激酶2/信号转导与转录激活子3(JAK2/STAT3)信号通路相关蛋白相对表达量。结果与Sham组比较,CI/R组学习记忆能力明显降低,脑梗死率明显升高(P<0.05);海马CA1区和CA3区神经元呈现数量减少、间隙增大、空泡样变、核膜核仁边界模糊、炎性细胞浸润等病理改变,凋亡率明显升高(P<0.05);海马组织IL-1β、IL-8、TNF-α含量明显升高(P<0.05);p-JAK2、p-STAT3、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、激活型半胱氨酸蛋白酶-3(cleaved Caspase-3)相对表达量和p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3、Bax/Bcl-2表达比值均明显升高,Bcl-2相对表达量明显降低(P<0.05)。与CI/R组比较,CRO-M组、CRO-H组和NMP组大鼠学习记忆能力显著改善、脑梗死率明显降低(P<0.05);海马CA1区和CA3区神经元病理学改变明显改善、凋亡率明显降低(P<0.05);海马组织IL-1β、IL-8、TNF-α含量明显降低(P<0.05);p-JAK2、p-STAT3、HMGB1、Bax、Cleaved Caspase-3相对表达量和p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3、Bax/Bcl-2表达比值均明显降低(P<0.05)。CRO上述作用呈现一定的剂量依赖性,且CRO-H组对CI/R大鼠学习记忆能力、海马CA1区和CA3区神经元病理学改变和凋亡率、炎症因子含量、JAK2/STAT3信号通路相关蛋白表达的影响显著优于NMP组(P<0.05)。结论CRO可能通过抑制JAK2/STAT3信号通路活化,减轻炎症和神经元凋亡,从而对CI/R大鼠海马神经元损伤起到保护作用。

基于PACAP-cAMP-PKA信号通路探讨J型针刀调节神经源性膀胱逼尿肌的效应机制

目的:探讨J型针刀通过PACAP-cAMP-PKA信号通路改善脊髓损伤后神经源性膀胱大鼠逼尿肌的作用机制。方法:36只SD雄性大鼠随机分为6组:空白组、假手术组、模型组、J型针刀治疗组、治疗+Bupivacaine抑制剂组、治疗+H-89抑制剂组,各6只。采用脊髓横断法制作神经源性膀胱模型。空白组为正常SD大鼠;假手术组为切开相关部位组织,无脊髓切断;其余4组予以手术脊髓切断造模。J型针刀治疗组造模后第19天予J型针刀针刺大鼠次髎穴,2 d 1次,共治疗7次。干预结束后各组行HE染色观察膀胱逼尿肌组织形态变化,Elisa检测膀胱逼尿肌组织中c AMP、PKA含量,免疫组化检测膀胱逼尿肌组织中PACAP38蛋白表达,Western blot检测膀胱逼尿肌组织中PKA、p-MLC蛋白表达。结果:HE染色结果显示,与空白组相比,模型组中膀胱逼尿肌组织严重坏死,可见大量炎症细胞浸润;与模型组相比,J型针刀治疗组、治疗+Bupivacaine抑制剂组及治疗+H-89抑制剂组均有不同程度坏死组织修复情况。免疫组化检测PACAP38蛋白表达在模型组中表达量最低,针刀治疗之后,PACAP38表达量均不同程度上调;与J型针刀治疗组相比,治疗+Bupivacaine抑制剂组及治疗+H-89抑制剂组PACAP38蛋白表达均不同程度下调(P<0.05),但高于模型组(P<0.05)。Elisa检测结果显示,cAMP、PKA表达量模型组显著下调(P<0.05),J型针刀治疗组与模型组比显著上调(P<0.05),治疗+Bupivacaine抑制剂组及治疗+H-89抑制剂组比无显著差异(P>0.05)。WB结果显示:与空白组相比,模型组PKA、p-MLC蛋白表达上调;针刀治疗组表达量下调,其中PKA蛋白表达有显著性(P<0.05),p-MLC蛋白表达无显著性(P>0.05)。与J型针刀治疗组比,PKA蛋白表达量在治疗+Bupivacaine抑制剂组及治疗+H-89抑制剂组中无显著差异(P>0.05),p-MLC蛋白表达量显著下降(P<0.05)。结论:J型针刀针刺次髎穴可改善脊髓损伤后神经源性膀胱大鼠膀胱功能,其机制与J型针刀上调膀胱逼尿肌中PACAP38、cAMP、PKA表达,激活PACAP-cAMP-PKA信号通路,从而促进逼尿肌舒张有关。

珍宝丸介导NF-κB/p65通路对脊髓损伤大鼠的神经保护作用

目的探讨珍宝丸对脊髓损伤大鼠的神经保护作用及相关机制。方法60只SD大鼠随机均分为对照组、模型组和珍宝丸组,对照组大鼠仅暴露脊髓,模型组和珍宝丸组大鼠均构建脊髓损伤模型。造模成功后,珍宝丸组大鼠给予口服0.6 g/kg珍宝丸干预治疗,间隔24 h给药1次,持续给药28 d,对照组和模型组大鼠则给予相同剂量的生理盐水灌胃。采用巴索·比蒂·布雷斯纳汉(BBB)评分法评估干预治疗前和治疗后4周各组大鼠运动行为学变化;实验结束取大鼠脊髓组织标本,通过HE染色和TUNEL染色法观察评估大鼠脊髓组织病理学变化及神经细胞凋亡情况;通过qRT-PCR法检测炎症因子TNF-α、IL-6和IL-10的表达情况;采用Western blot法检测核因子κB(NF-κB)/p65通路相关蛋白的表达情况。结果干预治疗后4周,模型组大鼠BBB评分低于对照组,珍宝丸组大鼠BBB评分高于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05)。对照组大鼠脊髓组织结构、形态正常;模型组大鼠脊髓组织结构紊乱,有明显出血、坏死、水肿,大量炎性细胞浸润;珍宝丸组大鼠脊髓组织病变程度较模型组明显减轻。珍宝丸组脊髓组织细胞凋亡数较模型组减少,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组相比,模型组脊髓组织中TNF-α和IL-6表达升高,IL-10表达下降,差异均有统计学意义(P<0.05);与模型组相比,珍宝丸组脊髓组织中TNF-α和IL-6表达显著降低,IL-10表达显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠脊髓组织中NF-κB/p65和p-NF-κB/p65蛋白表达均较对照组上调,差异有统计学意义(P<0.05);珍宝丸组大鼠脊髓组织中NF-κB/p65和p-NF-κB/p65蛋白表达均较模型组下调,差异有统计学意义(P<0.05)。结论珍宝丸治疗能够有效改善脊髓损伤大鼠行为学症状,减轻其病理变化,具有神经保护作用,其作用机制可能与阻断NF-κB/p65通路、抑制炎症因子表达有关。

补阳还五汤调节MEK/ERK通路对糖尿病大鼠坐骨神经细胞凋亡及机械性痛觉超敏的影响研究

目的研究补阳还五汤对糖尿病大鼠坐骨神经细胞凋亡及机械性痛觉超敏的影响,以及对丝裂原活化蛋白激酶(MEK)/细胞外信号相关激酶(ERK)通路的调节作用。方法36只大鼠随机分为正常对照组(6只)及造模组(30只),造模组采用高糖高脂饲料喂养法联合腹腔注射链脲佐菌素(STZ)法建立糖尿病坐骨神经病变大鼠模型,造模完成后,造模组大鼠随机分为模型组、补阳还五汤低剂量组、补阳还五汤中剂量组、补阳还五汤高剂量组及阳性对照组,每组6只。补阳还五汤低、中、高剂量组大鼠分别按照7.5、15.0、30.0 g/kg(以生药含量计)给予补阳还五汤灌胃,1次/d,连续给药12周。阳性对照组大鼠按照0.1 mg/kg腹腔注射给予PD98059,2次/周,连续12周。测定大鼠热缩足潜伏期及后足伸姿推力,使用肌电图仪测定运动神经传导速度(MNCV)及感觉神经传导速度(SNCV),使用酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒测定大鼠血清白细胞介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α、总抗氧化能力(T-AOC)及坐骨神经谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)水平,采用苏木精-伊红(HE)染色法检查坐骨神经病理学变化,采用缺口末端标记法(TUNEL)测定坐骨神经细胞凋亡率,采用免疫印迹法测定大鼠坐骨神经p-MEK、p-ERK水平。结果与正常对照组比较,模型组大鼠热缩足潜伏期、MNCV、SNCV及T-AOC、GSH、SOD水平均明显降低(P<0.05),后足伸姿推力、坐骨神经细胞凋亡率、IL-1β、IL-6、TNF-α、MDA、p-MEK、p-ERK水平均明显升高(P<0.05)。与模型组比较,补阳还五汤各剂量组及阳性对照组大鼠热缩足潜伏期、MNCV、SNCV及T-AOC、GSH、SOD水平均明显升高,且补阳还五汤低剂量组<补阳还五汤中剂量组<补阳还五汤高剂量组,差异均有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,补阳还五汤各剂量组及阳性对照组大鼠后足伸姿推力、坐骨神经细胞凋亡率及IL-1β、IL-6、TNF-α、MDA、p-MEK、p-ERK水平均明显降低,且补阳还五汤低剂量组>补阳还五汤中剂量组>补阳还五汤高剂量组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论补阳还五汤能够显著抑制糖尿病大鼠坐骨神经氧化应激损伤及炎症因子水平,修复坐骨神经病理性损伤,改善大鼠坐骨神经功能,抑制坐骨神经细胞凋亡,进而促进糖尿病大鼠坐骨神经损伤的恢复,其机制可能与调节MEK/ERK通路有关。

金雀异黄酮通过Nrf2/HO-1信号通路减轻皮质神经元低氧/复氧损伤

目的研究金雀异黄酮(GEN)对皮质神经元低氧/复氧(H/R)损伤的影响,并基于核因子E2相关因子2/血红素加氧酶1(Nrf2/HO-1)信号通路探讨其机制。方法分离并体外培养C57BL/6J小鼠胎鼠(妊娠15 d)皮质神经元,设正常对照(Normal)组、模型(H/R)组、GEN(12.5μmol·L^(-1))组、TBHQ(Nrf2激动剂,10μmol·L^(-1))组、GEN(12.5μmol·L^(-1))+TBHQ(10μmol·L^(-1))组。除正常对照组外,其他组采用低氧(5%CO_(2)+95%N_(2))4 h后复氧(5%CO_(2)+95%空气)24 h的方法制备H/R损伤皮质神经元模型,各组分别于造模前2h给药干预。采用CCK-8法、流式细胞术检测神经元活力和凋亡率,DCFH-DA荧光探针法检测神经元活性氧(ROS)含量,分光光度法检测神经元中丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)]活性,RT-PCR法检测神经元Nrf2、HO-1 mRNA表达,Western blot法检测神经元Nrf2、HO-1、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、激活型Caspase-3(cleaved Caspase-3)蛋白表达。结果与H/R组比较,GEN组、TBHQ组和GEN+TBHQ组皮质神经元活力明显升高、凋亡率明显降低(P<0.05);神经元中ROS、MDA含量明显降低,SOD、GSH-Px活性明显升高(P<0.05);Nrf2、HO-1 mRNA表达量明显升高(P<0.05);Nrf2、HO-1、Bcl-2蛋白表达量及Bcl-2/Bax比值明显升高,Bax、cleaved Caspase-3蛋白表达量明显降低(P<0.05)。GEN+TBHQ组对H/R损伤皮质神经元活力、凋亡率、氧化应激指标、Nrf2/HO-1信号通路相关mRNA和蛋白表达的调控作用均明显优于GEN组和TBHQ组(P<0.05)。结论GEN可通过促进Nrf2/HO-1信号通路活化抑制氧化应激损伤和神经元凋亡,对皮质神经元H/R损伤起到保护作用。

甘草苷通过TLR4/IL-6信号通路改善癫痫幼鼠认知功能及海马神经元损伤

目的探讨甘草苷改善癫痫幼鼠认知功能、海马神经元损伤及对Toll样受体4(TLR4)/白细胞介素-6(IL-6)信号通路的调节作用。方法将60只幼鼠随机分为正常组、模型组、甘草苷组、激动剂组和激动剂+甘草苷组,每组12只。除正常组外,其余组幼鼠腹腔注射氯化锂-匹罗卡品建立癫痫模型。采用水迷宫实验检测幼鼠认知功能,酶联免疫吸附法检测血清IL-1β、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和高迁移率族蛋白B1(HMGB1)水平,苏木精-伊红染色法观察海马神经元组织病理形态,末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP标记测定法检测海马神经元凋亡率,蛋白印迹法检测海马B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、TLR4、IL-6、IL-1β、TNF-α和HMGB1蛋白表达水平。结果模型组和激动剂组幼鼠海马神经元形态不规则,排列紊乱,细胞核固缩、碎裂,细胞数减少,甘草苷组和激动剂+甘草苷组幼鼠海马神经元损伤程度明显改善。与模型组比较,甘草苷组幼鼠逃避潜伏期缩短,穿越平台次数增加,血清IL-1β、TNF-α和HMGB1表达水平,海马神经元凋亡率以及Bax、TLR4、IL-6、IL-1β、TNF-α和HMGB1蛋白表达水平均降低,Bcl-2蛋白表达水平升高(P<0.05);与激动剂组比较,激动剂+甘草苷组幼鼠逃避潜伏期缩短,穿越平台次数增加,血清IL-1β、TNF-α和HMGB1表达水平,海马神经元凋亡率以及Bax、TLR4、IL-6、IL-1β、TNF-α和HMGB1蛋白表达水平均降低,Bcl-2蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论甘草苷可减轻癫痫幼鼠炎症反应,降低神经元损伤程度,改善认知功能和空间记忆能力。甘草苷可能是通过抑制TLR4/IL-6信号通路发挥作用。

伏立诺他调节高迁移率族蛋白B1/Toll样受体4信号通路对脑出血小鼠神经功能损伤的影响

目的 探讨伏立诺他(SAHA)调节高迁移率族蛋白B1(HMGB1)/Toll样受体4(TLR4)信号通路对脑出血(ICH)小鼠神经功能损伤的影响。方法 通过注射Ⅶ型胶原酶建立ICH小鼠模型。将造模小鼠随机分为ICH组、SAHA组(15 mg/kg SAHA)、重组高迁移率组蛋白B1(rHMGB1)组(16μg/kg rHMGB1)、SAHA+rHMGB1组(16μg/kg rHMGB1+15 mg/kg SAHA),每组10只;以不注射Ⅶ型胶原酶的10只小鼠为假手术组。干预结束后,对小鼠进行神经功能缺损评分(NDS),检测小鼠认知障碍状况及脑水肿变化、血清TNF-α及IL-1β水平、神经元细胞凋亡数量、血肿周围组织中HMGB1/TLR4通路相关蛋白的表达。结果 与ICH组比较,假手术组、SAHA组NDS评分、脑水肿率、神经元凋亡数量、TNF-α水平、IL-1β水平及HMGB1、TLR4蛋白表达显著降低,分辨指数显著升高(均P<0.05),rHMGB1组NDS评分、脑水肿率、神经元凋亡数量、TNF-α水平、IL-1β水平及HMGB1、TLR4蛋白表达显著升高,分辨指数显著降低(均P<0.05)。与SAHA+rHMGB1组比较,SAHA组NDS评分、脑水肿率、神经元凋亡数量、TNF-α水平、IL-1β水平及HMGB1、TLR4蛋白表达显著降低,分辨指数显著升高(均P<0.05),rHMGB1组NDS评分、脑水肿率、神经元凋亡数量、TNF-α水平、IL-1β水平及HMGB1、TLR4蛋白表达显著升高,分辨指数显著降低(均P<0.05)。结论 SAHA抑制HMGB1/TLR4信号通路的炎症反应,改善ICH小鼠神经功能。

ACSL4通过AMPK/mTOR通路抑制七氟醚诱导神经元铁死亡机制的实验研究

目的探讨酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(acyl-CoA syntbetase long chain family member 4,ACSL4)在七氟醚(sevoflurane,Sev)诱导的神经元细胞损伤中的作用及机制。方法以人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞为研究对象,分别设置对照组(二甲基亚砜,10μmol/L)、Sev组和Sev+铁死亡抑制剂Ferrostatin-1(Fer-1,10μmol/L)组,采用CCK-8法检测细胞活性。体外构建4.1%Sev暴露的术后认知功能障碍模型,按照转染类别分为Ctrol组、Sev组、Sev+si-NC组、Sev+si-ACSL4组和Sev+si-ACSL4+compound C组。采用比色法检测各组细胞中丙二醛(malonaldehyde,MDA)、4-羟基壬烯醛(4-hydroxynonenal,4-HNE)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和Fe2+含量;2’,7’-二氯荧光素二乙酸盐(DCFH-DA)荧光探针检测活性氧水平;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测ACSL4,谷胱甘肽过氧化酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)和溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)mRNA表达;蛋白免疫印迹法(WB)检测ACSL4,GPX4,腺苷酸激活蛋白激酶(adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinase,AMPK)、磷酸化(phosphorylated,p)-AMPK,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin)mTOR和p-mTOR蛋白表达。结果CCK-8结果显示,Sev组细胞活力(0.41±0.11)较对照组(0.98±0.07)明显降低,Sev+Fer-1组细胞活力(0.83±0.09)较Sev组显著升高,差异具有统计学意义(t=7.572,5.118,均P<0.01)。Sev组细胞中Fe2+,MDA,4-HNE,ROS水平和p-AMPK/AMPK比率以及ACSL4的mRNA和蛋白表达高于Ctrol组(t=5.900,7.421,4.795,13.517,10.825,9.945,11.334),GSH,p-mTOR/mTOR比率以及SLC7A11,GPX4的mRNA和蛋白表达低于Ctrol组(t=20.438,3.551,11.460,12.211,6.845,8.287),差异具有统计学意义(均P<0.05)。Sev+siACSL4组Fe2+,MDA,4-HNE,ROS水平和p-AMPK/AMPK比率以及ACSL4的mRNA和蛋白表达低于Sev+siNC组(t=3.818,3.164,3.054,4.465,13.088,7.918,9.737),细胞活力、GSH含量、p-mTOR/mTOR比率以及SLC7A11,GPX4的蛋白表达高于Sev+si-NC组(t=2.912,7.248,7.574,20.092,5.915),差异具有统计学意义(均P<0.05)。Sev+si-ACSL4+compound C组细胞活力、GSH含量和SLC7A11,GPX4蛋白表达低于Sev+si-ACSL4组(t=4.435,8.521,4.522,8.767),而Fe2+,MDA,4-HNE和ROS水平高于Sev+si-ACSL4组(t=10.046,4.004,2.957,3.752),差异具有统计学意义(均P<0.05)。结论抑制ACSL4表达可通过激活AMPK/mTOR信号通路减轻Sev诱导的SH-SY5Y细胞铁死亡。

瑞马唑仑调节HIF-1α/BNIP3信号通路对OGD/R诱导神经细胞自噬和凋亡的影响

目的探讨瑞马唑仑对OGD/R诱导的神经细胞自噬和凋亡的影响及作用机制。方法体外培养小鼠海马神经元细胞(HT22)并进行神经细胞氧糖剥夺/再复氧(OGD/R),筛选实验用瑞马唑仑浓度;将HT22细胞分为对照组、OGD/R组、瑞马唑仑组、2-ME2组、瑞马唑仑+2-ME2组;CCK8法检测5组HT22细胞活力;流式细胞术检测5组HT22细胞凋亡率;透射电子显微镜观察5组HT22细胞自噬小体的形成;Western blot检测5组HT22细胞HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的表达。结果确定实验用瑞马唑仑浓度为50μg/mL;与对照组比较,OGD/R组HT22细胞OD450值、HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白水平下调,凋亡率上调(P<0.05);与OGD/R组比较,瑞马唑仑组HT22细胞自噬小体增加,OD450值、HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白水平上调,凋亡率下调(P<0.05);2-ME2组HT22细胞OD450值、HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白水平下调,凋亡率上调(P<0.05)。与瑞马唑仑组比较,瑞马唑仑+2-ME2组HT22细胞自噬小体数量减少,OD450值、HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白水平下调,凋亡率上调(P<0.05);与2-ME2组比较,瑞马唑仑+2-ME2组HT22细胞OD450值、HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白水平上调,凋亡率下调(P<0.05)。结论瑞马唑仑可通过激活HIF-1α/BNIP3信号通路促进OGD/R诱导的神经细胞自噬,抑制细胞凋亡,从而减轻OGD/R诱导的神经细胞损伤。

积雪草酸调节PI3K/AKT信号通路对七氟烷诱导的海马神经元HT-22细胞凋亡的影响

目的探讨积雪草酸(AA)通过调节磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路对七氟烷(SEVO)诱导的HT-22细胞凋亡的影响。方法使用不同浓度(0、5、10、15、20、30μmol/L)AA处理七氟烷诱导HT-22细胞24 h,CCK-8检测HT-22细胞活力;将HT-22细胞分为对照(Control)组、七氟烷(SEVO)组、AA低浓度(AA-L,10μmol/L)组、AA中浓度(AA-M,15μmol/L)组、AA高浓度(AA-H,20μmol/L)组和AA高浓度+PI13K通路抑制剂LY294002(AA-H+LY294002,20μmol/L AA+5μmol/L LY294002)组。显微镜下观察各组细胞形态变化,ELISA检测炎性因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)及氧化应激指标超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和丙二醛(MDA)水平,活性氧(ROS)试剂盒检测ROS水平,TUNEL试剂盒检测HT-22凋亡,JC-1法检测线粒体膜电位,三磷酸腺苷(ATP)含量检测试剂盒检测ATP含量,Western blot检测B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)、p-PI3K、PI3K、p-AKT和AKT蛋白表达。结果与0μmol/L相比,5~30μmol/L AA处理的HT-22细胞活力呈浓度依赖性升高(P<0.05),选择浓度为10、15、20μmol/L的AA用于后续实验。与SEVO组相比,AA-L组、AA-M组和AA-H组TNF-α、IL-6、MDA和ROS水平、细胞凋亡率、Bax和Caspase-3蛋白表达降低,SOD和GSH-Px水平、红/绿JC-1荧光比、ATP含量、Bcl-2蛋白表达、PI3K和AKT磷酸化水平增加(P<0.05),且呈浓度依赖性。LY294002可逆转AA对七氟烷诱导的HT-22细胞损伤的保护作用(P<0.05)。结论AA通过激活PI3K/AKT信号通路保护七氟烷诱导的HT-22细胞损伤,为新型减轻七氟烷诱导的神经毒性的药物开发提供了一定的理论参考。

紫铆因通过激活SIRT1介导FOXO1/NF-κB信号通路改善坐骨神经损伤

目的探讨紫铆因诱导SIRT1激活对大鼠坐骨神经损伤的影响及其可能的机制。方法将30只大鼠随机分为假手术组、坐骨神经损伤组和紫铆因组,每组10只。分别于建立大鼠坐骨神经损伤模型手术当天、术后第7天和第14天检测各组大鼠BBB运动评分和坐骨神经功能指数;术后第14天取材,通过HE染色观察各组大鼠坐骨神经病理学改变,通过TUNEL实验检测各组大鼠坐骨神经细胞凋亡水平,通过Western blotting检测各组大鼠坐骨神经BDNF、MBP、GAP-43、SIRT1、FOXO1、Keap1和NF-κB蛋白表达水平。结果与坐骨神经损伤组大鼠相比,紫铆因组坐骨神经损伤大鼠BBB运动评分和坐骨神经功能指数增加,坐骨神经病理损伤改善,坐骨神经细胞凋亡水平降低,坐骨神经BDNF、MBP、GAP-43和SIRT1蛋白表达水平增高,FOXO1、Keap1和NF-κB蛋白表达水平降低。结论紫铆因可通过上调坐骨神经损伤大鼠SIRT1表达抑制FOXO1/NF-κB信号通路激活,继而改善大鼠坐骨神经病理损伤。

神经肌肉电刺激通过调控白细胞介素6/信号转导子及转录激活子3信号通路促进脊髓损伤后小鼠运动功能恢复

目的观察神经肌肉电刺激(NMES)对脊髓损伤后小鼠白细胞介素6(IL-6)/STAT3信号通路的影响,探讨其对运动功能恢复的机制。方法选取SPF级小鼠72只随机分成假手术(sham)组、脊髓损伤组(SCI)和NMES组。利用BMS评分、斜坡实验与电生理(EMG)评估小鼠脊髓损伤后肢体运动恢复情况。Western blotting和Real-time PCR检测各组小鼠脊髓组织中相关炎症因子、IL-6/STAT3信号通路与胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和脑源性神经营养因子(BDNF)的表达。HE染色观察各组小鼠脊髓形态结构。结果NMES组BMS评分和小鼠斜坡实验均高于SCI组(P<0.05);NMES组小鼠运动诱发电位(MEP)最大振幅高于SCI组(P<0.05);NMES组脊髓组织TNF-α、IL-12A与GFAP表达量均低于SCI组(P<0.05),TGF-β、IL-10与BDNF表达量均高于SCI组(P<0.05);与SCI组相比,NMES组小鼠脊髓空洞较少,脊髓形态修复较好;与SCI组相比,NMES组IL-6/STAT3信号通路蛋白表达均低于SCI组(P<0.05)。结论神经肌肉电刺激通过抑制IL-6/STAT3信号通路发挥抗炎作用,从而促进脊髓损伤后小鼠后肢运动功能的恢复。