劉 芳 馮 俊 周文秀 楊 俊
(1.湖北省武漢市第十一醫(yī)院,湖北 武漢 430030;2.華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬同濟醫(yī)院,湖北 武漢 430030)
·研究報告·
丹參酮ⅡA改善膿毒癥大鼠腦組織損傷和凋亡的實驗研究*
劉 芳1馮 俊2△周文秀1楊 俊1
(1.湖北省武漢市第十一醫(yī)院,湖北 武漢 430030;2.華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬同濟醫(yī)院,湖北 武漢 430030)
目的探討丹參酮ⅡA改善膿毒癥大鼠腦組織損傷和細胞凋亡的作用及可能的機制。方法采用盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)制備膿毒癥大鼠模型(CLP),給予丹參酮ⅡA腹腔注射處理。分析治療6~24 h后腦組織腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素(IL)-1β、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)的水平、病理學(xué)變化、細胞凋亡率、促凋亡基因Bax、Fas、P53和Caspase-3和抑制凋亡基因Bcl-2的表達情況。結(jié)果(1)膿毒癥大鼠中TNF-α和IL-1β水平顯著升高(P<0.05),并隨著炎癥反應(yīng)的持續(xù)呈逐漸上升趨勢(P<0.05),而丹參酮ⅡA可以抑制膿毒癥大鼠腦組織中TNF-α和IL-1β水平的升高 (P<0.05);(2)膿毒癥大鼠中MDA水平明顯升高 (P<0.05),SOD水平顯著降低(P<0.05),隨著炎癥反應(yīng)的持續(xù)呈逐漸惡化趨勢(P<0.05);丹參酮ⅡA干預(yù)后,MDA和SOD的異常水平顯著改善 (P<0.05);(3)膿毒癥組大鼠造模后6 h腦組織已出現(xiàn)病理學(xué)的異常改變,并隨著炎癥反應(yīng)的持續(xù)呈逐漸加重趨勢,細胞凋亡指數(shù)顯著高于假手術(shù)組(P<0.05);給予丹參酮ⅡA處理之后,病理學(xué)的異常改變得到明顯的改善,凋亡指數(shù)顯著降低(P<0.05);(4)Bcl-2的蛋白和mRNA表達水平下降(P<0.05),隨著炎癥反應(yīng)的持續(xù)呈逐漸下降趨勢(P<0.05);p53、Bax、Fas和Caspases-3蛋白和mRNA表達水平升高(P<0.05),并隨著炎癥反應(yīng)的持續(xù)呈逐漸上升趨勢(P<0.05);丹參酮ⅡA干預(yù)可以使上述蛋白和mRNA的異常表達水平部分恢復(fù)(P<0.05)。結(jié)論丹參酮ⅡA具有改善膿毒癥大鼠腦組織損傷和細胞凋亡的作用,可能機制是通過其抗炎(TNF-α、IL-1β)、抗氧化(MDA、SOD)的作用,并調(diào)控凋亡相關(guān)基因(Bcl-2、Bax、p53、Fas、Caspase-3)的表達來實現(xiàn)。
丹參酮ⅡA 膿毒癥 腦損傷 凋亡
膿毒癥是一種由炎性、氧化等多種因子參與的嚴重的全身性炎癥反應(yīng),可導(dǎo)致腦組織神經(jīng)元細胞的損傷、凋亡以及功能異常等;腦組織細胞凋亡是腦組織炎癥反應(yīng)的主要病理過程,與不可逆細胞壞死不同,神經(jīng)細胞凋亡可能通過早期干預(yù)而加以挽救[1-2]。因此,防止腦組織炎癥反應(yīng)誘導(dǎo)的神經(jīng)細胞凋亡的發(fā)生,對于保護腦功能具有重要意義。丹參酮ⅡA是傳統(tǒng)中藥丹參的主要成分,研究表明其具有抗炎、清除自由基以及增強抗氧化活性等功效,對多種心腦血管疾病具有保護作用[3-5]。但目前對其是否可改善膿毒癥腦組織的細胞凋亡及其具體機制研究較少;本實驗采用盲腸結(jié)扎穿孔手術(shù)建立膿毒癥大鼠模型,觀察丹參酮ⅡA預(yù)處理對膿毒癥大鼠腦組織損傷和細胞凋亡的影響,探討丹參酮ⅡA對膿毒癥腦損傷的保護機制。
1.1 動物、藥物及試劑
SPF級雄性Sprague Dawley大鼠54只,體質(zhì)量280~300 g(由北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司提供),丹參酮ⅡA磺酸鈉注射液(諾新康,2 mL∶10 mg;上海第一生化藥業(yè)有限公司,國藥準字H31022558),超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)以及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白介素(IL)-1β Elisa試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司,TUNEL細胞凋亡檢測試劑盒購自北京寶塞生物技術(shù)有限公司。蛋白抗體購于Cell Signaling Technolgy公司。PCR引物由北京賽百盛基因技術(shù)有限公司合成;其余試劑為國產(chǎn)分析純(武漢康盛醫(yī)藥科技有限公司)。
1.2 實驗分組
根據(jù)實驗設(shè)計隨機分為3組:假手術(shù)組(Sham組)、膿毒癥組(CLP組)、膿毒癥+丹參酮ⅡA治療組(CLP+TanⅡA組),每組18只;CLP+TanⅡA組術(shù)后于腹腔注射40 mg/d的丹參酮ⅡA磺酸鈉注射液,其余兩組均給予0.9%氯化鈉注射液對照;3組大鼠均于同一環(huán)境下飼養(yǎng)。模型制成后,每組分別于6、12、24 h斷頭處死,取腦組織進行實驗指標(biāo)檢測。
1.3 方 法
1.3.1 模型制作 采用盲腸結(jié)扎穿孔手術(shù)(CLP)制作膿毒癥模型;3組大鼠均在術(shù)前禁食12 h,腹腔注射10%水合氯醛(0.3 mL/kg),充分麻醉后置于仰位,消毒腹部皮膚,于中下腹部做3 cm縱切,打開腹腔,通過鈍性分離及游離操作,充分暴露盲腸,僅CLP組和CLP+ TanⅡA組于距盲腸末端1 cm處采用3號縫合線環(huán)形結(jié)扎,保證腸道通暢,并據(jù)結(jié)扎處5 mm位置采用9號針頭貫穿盲腸2次,并輕擠壓確保糞便溢出,并進行后續(xù)的關(guān)閉腹腔手術(shù)。Sham組僅做盲腸探查術(shù)。
1.3.2 大鼠腦組織中 TNF-α、IL-1β、MDA含量及SOD活性的測定 取腦組織制備組織勻漿,取上清液備用。酶聯(lián)免疫吸附法測定TNF-α、IL-1β的含量,羥胺法測定SOD活性,硫代巴比妥酸法測定MDA含量,操作步驟按相關(guān)試劑盒說明書進行。
1.3.3 HE染色光鏡檢查 常規(guī)石蠟切片,二甲苯脫蠟、梯度乙醇脫苯,Harris蘇木精染核,0.1 mol/L鹽酸乙醇返藍,至水洗,入0.1 mol/L伊紅水溶液染色,梯度乙醇脫水、二甲苯透明后封片鏡檢。
1.3.4 透視電鏡檢查 將每個大腦冠狀切片再進一步分成大小為1 mm×1 mm×2 mm的4~5塊,經(jīng)2.5%戊二醛及1%鋨酸雙重固定后,丙酮逐級脫水,樹脂包埋,做超薄切片,厚度為50 nm,醋酸鈾和檸檬酸鉛雙重染色后,JEM 1200-EX型透視電鏡觀察并拍照。
1.3.5 細胞凋亡檢測 細胞凋亡檢測采用原位缺口末端標(biāo)記法(TUNEL法),具體操作嚴格按照細胞凋亡檢測試劑盒說明書進行。凋亡的細胞核被染成棕黃色,未凋亡的細胞核為深藍色。高倍鏡下每張切片隨機選取10個視野,計數(shù)凋亡陽性細胞,以凋亡指數(shù)(AI)反映各組心肌凋亡的情況,AI=(視野內(nèi)凋亡細胞個數(shù)/視野內(nèi)所有心肌細胞個數(shù))×100%。
1.3.6 促凋亡基因Bax、p53、Fas和Caspase-3、抑制凋亡基因 Bcl-2的蛋白水平檢測 采用 Western blot法。具體步驟見Zhu等[10]的報道,簡述如下:待提取好的將蛋白樣品與上樣緩沖液混合,煮沸后,進行10% SDS-PAGE電泳,采用半干轉(zhuǎn)進行蛋白轉(zhuǎn)膜,根據(jù)要求分別加入Bax、p53、Fas、Caspase-3、Bcl-2的一抗孵育過夜,待完成二抗孵育后進行ECL顯示處理,將數(shù)據(jù)進行Gel-Pro analyzer分析光密度,最終結(jié)果以Bax、p53、Fas、Caspase-3、Bcl-2和 β-actin的光密度比值表示。
1.3.7 促凋亡基因Bax、p53、Fas和Caspase-3、抑制凋亡基因Bcl-2的mRNA水平檢測 采用RT-PCR檢測。具體方法參見Alaaeddine等[11]的報道,采用ΔΔCt法分析Bax、p53、Fas、Caspase-3、Bcl-2的擴增效果,并與β-actin做標(biāo)準化處理,結(jié)果均以2-ΔΔCt來表示。
Bax:引物1(forward)5′-CCAAGAAGCTGAGCGA GTGTCTC-3′;引物2(reverse)5′-AGTTGCCATCAGCA AACATGTCA-3′。Caspase-3:引物1(forward)5′-TACC CTGAAATGGGCTTGTGT-3′;引物2(reverse)5′-GTTAACACGAGTGAGGATGTG-3′。Bcl-2:引物1(forward)5′-TTCAGAGACAGCCAGGAGAAATC-3′;引物2(reverse)5′-CAGGATGCGTCCACCAAGAAGCTG-3′。P53:引物1(forward)5′-GTGGCCTCTGTCATCTT CCG -3′;引物2(reverse)5′-CCGTCACCATCAGAGCA ACG -3′。擴增產(chǎn)物長度291 bp。Fas:引物1(forward)5′-CCAAATGCAGAAGATGATTGTGTG-3′;引物2(reverse):5′-TGCCACTGTTCAGGATTTAAAGGTTG-3′。擴增產(chǎn)物長度258 bps。β-actin:引物1(forward)5′-TCTTCCAGCCTTCCTTCCTG-3′;引物2(reverse)5′-TAGAGCCACCAATCCACACA-3′。
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理
2.1 大鼠心肌組織中炎性、氧化因子水平
見表1。與Sham組6、12、24 h 3個時間點比較,膿毒癥組大鼠心肌組織中6、12、24 h對應(yīng)時間點測得的TNF-α、IL-1β和MDA含量升高,SOD活性降低(P<0.05),且呈時間依賴性,丹參酮ⅡA可改善膿毒癥導(dǎo)致的心肌組織TNF-α、IL-1β、MDA含量和SOD活性的異常改變(P<0.05)。
表1 各組大鼠心肌組織中炎性、氧化因子水平的變化(±s)
表1 各組大鼠心肌組織中炎性、氧化因子水平的變化(±s)
與Sham組比較,*P<0.05;與CLP組比較,△P<0.05。
T N F -α(p g / m L) I L -1 β(p g / m L) S O D(U / m g)M D A(n m o l / m L)1 7 . 3 7 ± 3 . 2 7 3 . 3 4 ± 0 . 2 5 1 7 . 7 3 ± 2 . 7 4 1 . 8 7 ± 0 . 2 2 1 6 . 8 3 ± 3 . 1 4 3 . 2 3 ± 0 . 2 9 1 6 . 8 9 ± 2 . 4 4 1 . 9 0 ± 0 . 1 9 1 7 . 1 8 ± 3 . 2 0 3 . 2 6 ± 0 . 2 1 1 7 . 5 7 ± 2 . 2 8 1 . 9 2 ± 0 . 1 6 C L P組 6 h 3 1 . 0 5 ± 5 . 4 2* 7 . 3 8 ± 2 . 2 4* 8 . 0 2 ± 0 . 4 1* 3 . 0 8 ± 0 . 1 8*(n = 1 8) 1 2 h 4 9 . 3 3 ± 7 . 0 7* 1 1 . 2 4 ± 3 . 4 7* 6 . 3 0 ± 0 . 3 7* 5 . 0 2 ± 0 . 2 0*2 4 h 6 3 . 7 1 ± 8 . 8 7* 1 6 . 3 8 ± 4 . 2 5* 5 . 1 7 ± 0 . 4 1* 6 . 3 9 ± 0 . 2 6*C L P + T a nⅡA組 6 h 2 7 . 7 5 ± 4 . 2 9*△ 6 . 0 3 ± 0 . 5 1*△ 1 1 . 2 4 ± 1 . 0 2*△ 2 . 4 2 ± 0 . 1 3*△(n = 1 8) 1 2 h 2 9 . 0 5 ± 3 . 3 7*△ 5 . 7 4 ± 0 . 4 2*△ 1 0 . 9 3 ± 0 . 9 4*△ 2 . 5 5 ± 0 . 1 1*△2 4 h 2 8 . 7 4 ± 4 . 0 5*△ 5 . 8 7 ± 0 . 4 6*△ 1 0 . 8 5 ± 0 . 8 5*△ 2 . 5 9 ± 0 . 1 3*△組別 時間S h a m組 6 h(n = 1 8) 1 2 h 2 4 h
2.2 腦組織HE染色
Sham組腦組織結(jié)構(gòu)完整,胞核、胞漿染色均勻,無明顯異常改變(圖A~C)。膿毒癥組于術(shù)后6 h處死時,HE染色可見神經(jīng)元及細胞間隙發(fā)生水腫,組織結(jié)構(gòu)疏松,少量的炎癥細胞浸潤(圖D)。術(shù)后12 h可見神經(jīng)元胞體明顯腫脹,少量膠質(zhì)細胞增生,炎癥細胞浸潤明顯,病灶周圍組織疏松水腫,細胞間隙增寬(圖E)。術(shù)后24 h可見腦組織高度水腫,液化壞死,大量炎癥細胞浸潤,神經(jīng)元明顯變性壞死,核結(jié)構(gòu)模糊,膠質(zhì)細胞增生(圖F)。與CLP組比較,丹參酮ⅡA干預(yù)后神經(jīng)細胞也可見水腫,但細胞層次較清楚,排列較緊密,細胞結(jié)構(gòu)較完整,神經(jīng)細胞腫脹、變性明顯減輕(圖G~I)。
圖1 光鏡下腦組織形態(tài)學(xué)改變(HE染色×200)
2.3 腦組織電鏡
Sham組腦組織神經(jīng)細胞核大而圓,染色質(zhì)均勻分布,核仁明顯,核膜完整清晰,胞質(zhì)內(nèi)見高爾基器分布于核周,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體散在分布,表面附著核糖體,線粒體呈圓形、橢圓形,內(nèi)嵴清晰可見,基質(zhì)均勻(圖A~C)。CLP組術(shù)后6 h細胞皺縮變小,核固縮呈不規(guī)則形狀,核內(nèi)染色質(zhì)分布欠均勻,形成染色質(zhì)塊,分布于核膜周邊部,電子密度高于正常,核仁消失,核膜完整(圖D);術(shù)后12 h核膜尚完整,染色質(zhì)更加致密、均質(zhì)無結(jié)構(gòu),電子密度更高(圖E);術(shù)后24 h細胞染色質(zhì)凝聚、移動,分布于核周,進而裂解成幾個碎片,出現(xiàn)各種形態(tài),如花瓣狀、馬蹄形等(圖F)。與CLP組比較,丹參酮ⅡA干預(yù)后,細胞核結(jié)構(gòu)尚完整,核膜結(jié)構(gòu)尚清晰,染色質(zhì)輕度濃縮邊集化;內(nèi)膜系統(tǒng)部分擴張或成空泡狀,部分線粒體水腫,嵴排列紊亂,有的空泡化(圖G-I)。
2.4 腦組織細胞凋亡
光鏡下Sham組6~24 h模型中少見凋亡細胞 (圖A~C)。CLP組可見較大量凋亡細胞(細胞核內(nèi)可見棕黃色顆粒,圖G~I),較Sham組明顯增多,細胞凋亡指數(shù)顯著高于Sham組(P<0.05,圖J);給予丹參酮ⅡA處理之后,凋亡細胞較CLP組明顯減少(圖D~F),凋亡指數(shù)顯著降低(P<0.05,圖J),但仍高于Sham組大鼠(P<0.05,圖J)。
圖2 腦組織神經(jīng)元電鏡(×6000)
圖3 3組腦組織TUNEL染色(TUNEL,10×40)
2.5 3組凋亡相關(guān)基因蛋白水平比較
與Sham組相比,CLP處理可導(dǎo)致腦組織神經(jīng)細胞的 Bax、fas、p53以及 Caspase-3的蛋白水平上升(P<0.05),Bcl-2的蛋白水平下降(P<0.05),丹參酮ⅡA處理后可使上述凋亡相關(guān)基因的蛋白水平部分恢復(fù)(P<0.05)。見圖4。
2.6 3組凋亡相關(guān)基因mRNA水平比較
與Sham組比較,CLP處理可導(dǎo)致腦組織神經(jīng)細胞的Bax、fas、p53以及Caspase-3的mRNA水平上升(P<0.05),Bcl-2的mRNA水平下降(P<0.05);丹參酮ⅡA處理后可使上述凋亡相關(guān)基因的mRNA水平部分恢復(fù)(P<0.05)。見圖5。
膿毒癥是由感染引起的全身炎癥反應(yīng)綜合征,伴有大量的炎癥介質(zhì)釋放、眾多促炎細胞因子的產(chǎn)生以及白細胞的粘附和浸潤等[6],這些因素可引起腦組織的急性炎癥反應(yīng),加重腦組織的缺血缺氧程度,其神經(jīng)細胞在經(jīng)過幾小時或幾日后發(fā)生凋亡,引起腦功能的損害[7-8]。因此,通過早期干預(yù)減少膿毒癥腦神經(jīng)細胞凋亡具有重要的臨床意義。
圖4 3組凋亡相關(guān)基因蛋白水平比較
圖5 3組細胞凋亡相關(guān)基因mRNA水平比較
丹參的有效成分丹參酮ⅡA具有抗炎、抗氧化以及清除自由基等作用,對多種腦血管疾病具有保護作用[3]。本研究發(fā)現(xiàn),CLP組大鼠造模后6 h腦組織已出現(xiàn)病理學(xué)改變,并隨著炎癥反應(yīng)的持續(xù)呈逐漸加重趨勢(HE染色光鏡下顯示細胞水腫、組織結(jié)構(gòu)疏松、炎癥細胞浸潤,電鏡下顯示細胞核細胞高度水腫、胞體不規(guī)則突起,可見核固縮、核裂解、核溶解),光鏡下CLP組可見較大量凋亡細胞(細胞核內(nèi)可見棕黃色顆粒,圖3:G-I),較Sham組明顯增多,細胞凋亡指數(shù)顯著高于Sham組(P<0.05,圖3:J);給予丹參酮ⅡA處理之后,上述病理學(xué)改變得到明顯的改善,凋亡細胞較CLP組明顯減少(圖3:D-F),凋亡指數(shù)顯著降低(P<0.05,圖3:J)。提示通過早期給予丹參酮ⅡA干預(yù)能減少膿毒癥腦組織的損傷和細胞的凋亡。
炎性、氧化反應(yīng)是導(dǎo)致細胞損傷和凋亡的重要因素[9];TNF-α是參與膿毒癥全身炎性反應(yīng)的重要細胞因子[10],可激活核因子κB介導(dǎo)其他細胞因子(如IL-1、IL-6、IL-8)的合成與釋放,啟動炎癥級聯(lián)反應(yīng),從而導(dǎo)致炎癥反應(yīng)失控[11-12]。本實驗觀察到,膿毒癥大鼠中TNF-α和IL-1β水平顯著升高,并隨著炎癥反應(yīng)的持續(xù)呈逐漸上升趨勢,而丹參酮ⅡA可以抑制膿毒癥大鼠腦組織中TNF-α和IL-1β水平的升高,提示其可以通過抑制膿毒癥大鼠腦組織中炎癥因子TNF-α和IL-1β的浸潤發(fā)揮抗炎作用。此外,氧化應(yīng)激是炎癥反應(yīng)中的重要環(huán)節(jié),在炎癥反應(yīng)過程中可產(chǎn)生大量氧自由基,誘導(dǎo)細胞凋亡[13-15]。筆者發(fā)現(xiàn)膿毒癥大鼠腦組織中,作為膜脂過氧化最重要產(chǎn)物之一的MDA水平明顯升高,而生物體內(nèi)重要的抗氧化酶SOD水平顯著降低,隨著炎癥反應(yīng)的持續(xù)也呈逐漸惡化趨勢;丹參酮ⅡA干預(yù)后,MDA和SOD水平顯著改善;提示丹參酮ⅡA具有抗氧化作用,通過抗膜脂過氧化抑制炎癥引起的腦組織損傷和細胞的凋亡。
綜上所述,丹參酮ⅡA具有改善膿毒癥大鼠腦組織損傷和細胞凋亡的作用,其可能機制是通過其抗炎(TNF-α、IL-1β)、抗氧化(MDA、SOD)的作用,并調(diào)控凋亡相關(guān)基因(Bcl-2、Bax、p53、Fas、Caspase-3)的表達來實現(xiàn)。
[1] Semmler A,Hermann S,Mormann F,et al.Sepsis causes neuroinflammation and concomitant decrease of cerebral metabolism[J].J Neuroinflammation,2008,15(5):38.
[2] Li J,Carr B,Goyal M,et al.Sepsis:the inflammatory foundationofpathophysiologyandtherapy[J].HospPract(Minneap),2011,39(3):99-112.
[3] Chen Y,Wu X,Yu S,et al.Neuroprotection of tanshinoneⅡA against cerebral ischemia/reperfusion injury through inhibition of macrophage migration inhibitory factor in rats[J].PLoS One,2012,7(6):e40165.
[4] Fu J,Huang H,Liu J,et al.TanshinoneⅡA protects cardiac myocytes against oxidative stress-triggered damage and apoptosis[J].Eur J Pharmacol,2007 July 30,568(1-3):213-21.
[5] Ren ZH,Tong YH,Xu W,et al.Tanshinone II A attenuates inflammatory responses of rats with myocardial infarction by reducing MCP-1 expression[J].Phytomedicine.2010,17(3-4):212-218.
[6] Hotchkiss RS,Nicholson DW.Apoptosis and caspases regulate death and inflammation in sepsis[J].Nat Rev Immunol,2006 Nov,6(11):813-22.
[7] omim CM,Barichello T,Grandgirard D,et al.Caspase-3 mediates in part hippocampal apoptosis in sepsis[J].Mol Neurobiolm,2012,11(6):35-36.
[8] guyen HB,Loomba M,Yang JJ,et al.Early lactate clearance is associated with biomarkers of inflammation,coagulation,apoptosis,organ dysfunction and mortality in severe sepsis and septic shock[J].J Inflamm(Lond),2010,28(7):6.
[9] Chen H,Zhu W,F(xiàn)eng J,et al.Protective effect of diallyl trisulfide on liver in rats with sepsis and the mechanism[J].J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2012,32(5):657-62.
[10]Cao YZ,Tu YY,Chen X,et al.Protective effect of Ulinastatin against murine models of sepsis:inhibition of TNF-α and IL-6 and augmentation of IL-10 and IL-13[J].Exp Toxicol Pathol,2012,64(6):543-7.
[11]Jessen KM,Lindboe SB,Petersen AL,et al.Common TNF-alpha,IL-1 beta,PAI-1,uPA,CD14 and TLR4 polymorphisms are not associated with disease severity or outcome from Gram negative sepsis[J].BMC Infect Dis,2007,18(7):108.
[12]Ma H,Kou J,Zhu D,et al.Liu-Shen-Wan,a traditional Chinese medicine,improves survival in sepsis induced by cecal ligation and puncture via reducing TNF-alpha levels,MDA content and enhancing macrophage phagocytosis[J].Int Immunopharmacol,2006,6(8):1355-62.
[13]Huet O,Dupic L,Harrois A,et al.Oxidative stress and endothelial dysfunction during sepsis[J].Front Biosci,2011,1(16):1986-95.
[14]Tyml K.Critical role for oxidative stress,platelets,and coagulation in capillary blood flow impairment in sepsis[J].Microcirculation,2011,18(2):152-162.
[15]Galley HF.Oxidative stress and mitochondrial dysfunction in sepsis[J].Br J Anaesth,2011,107(1):57-64.
[16]Elmore S.Apoptosis:a review of programmed cell death[J]. Toxicol Pathol,2007,35(4):495-516.
[17]Portt L,Norman G,Clapp C,et al.Anti-apoptosis and cell survival:a review [J].Biochim Biophys Acta,2011,1813(1):238-259.
[18]Kanduc D,Mittelman A,Serpico R,et al.Cell death:apoptosis versus necrosis(review)[J].Int J Oncol,2002,21(1):165-170.
[19]Shwart SM.Cell death and the caspase coscede[J].Circulation,1998,97(3):227-229.
The Effect of TanshinoneⅡA on improving the Damage and Apoptosis in Brain Tissue of Rats with Sep-sis
LIU Fang,F(xiàn)ENG Jun,ZHOU Wenxiu. The 11th Hospital of Wuhan City,Hubei Province,Hubei,Wuhan 430015,China
Objective:To investigate effect and the mechanism of tanshinoneⅡA on improving the damage and apoptosis in brain tissue of rats with sepsis.Methods:Rat sepsis model were made with cecal ligation perforation and tanshinoneⅡA(TanⅡA)intraperitoneal injection treatment.And TNF-α,IL-1β,MDA,SOD level,pathological changes,pro apoptotic gene(Bax,F(xiàn)as,P53 and Caspase-3)and apoptosis inhibiting gene(Bcl-2)expression of the brain tissue in 6~24 h were analyze.Results:(1)in septic rats,the levels of TNF-alpha and IL-1 beta significantly increased and it increased gradually(P<0.05)with the sustained inflammation(P<0.05).and tanshinoneⅡA can inhibit the elevation of TNF-alpha and IL-1 beta level(P<0.05);(2)The level of MDA in rats with sepsis was significantly increased(P<0.05),the level of SOD decreased significantly(P<0.05),along with the sustained inflammation worsening(P<0.05);with tanshinoneⅡA intervention,abnormal levels of MDA and SOD were improved significantly(P<0.05);(3)sepsis rats after modeling in 6h the brain had abnormal changes in pathology and along with the sustained inflammation gradually increasing,apoptosis index was significantly higher than that in sham operation group(P<0.05);after TanⅡA treatment,abnormal changes of pathology were improved,the apoptosis index significantly decreased(P<0.05),④The expression level of Bcl-2 protein and mRNA decreased(P<0.05),along with the sustained inflammatory reaction decreased(P<0.05);the expres-sion level of P53,Bax,F(xiàn)as and Caspases-3 protein and mRNA increased(P<0.05),and with the inflammatory reaction gradually rising(P<0.05);tanshinoneⅡA intervention can partly recover the abnormal expression of the protein and mRNA(P<0.05).Conclusion:TanshinoneⅡA can improve injury and apoptosis in brain tissue of rats with sepsis,the possible mechanism is through its anti-inflammatory(TNF-α,IL-1β)antioxidant(MDA,SOD)function,and regulation of apoptosis related genes(Bcl-2,Bax,F(xiàn)as,Caspase-3,P53)expressions that achieve the effect.
TanshinoneⅡA;Sepsis;Brain injury;Apoptosis
R285.5
A
1004-745X(2015)02-0242-05
10.3969/j.issn.1004-745X.2015.02.019
2014-11-6)
湖北省武漢市臨床醫(yī)學(xué)科研項目(wx14c34)
△通信作者(電子郵箱:378105094@qq.com)