張文艷,孫寶飛,余資江***,余彥,肖朝倫,羅時鵬,令狐艷,楊丹
(1.貴陽醫(yī)學(xué)院解剖學(xué)教研室,貴州貴陽550004;2.貴陽醫(yī)學(xué)院附院呼吸內(nèi)科,貴州貴陽550004)
松樹皮提取物中含有大量原花青素(oligomeric proanthocyanidins,OPCs)的化合物,OPCs具有抗炎、抗氧化及抗血小板聚集及改善學(xué)習(xí)記憶能力作用[1-3]。海馬內(nèi)核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)在腦缺血后可被誘導(dǎo)激活,NF-κB通過調(diào)控多種基因的表達參與了多種細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié),在缺血性腦損傷中具有重要作用。NF-κB作為腦缺血損傷的治療靶點,對有效防治腦缺血炎癥具有重要的理論和臨床意義[4]。目前中藥在治療腦缺血炎癥方面雖已有許多報道,但中藥作用于NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的研究還較少。本實驗采用OPCs治療缺血再灌注模型小鼠,探討OPCs對缺血再灌注損傷后小鼠腦海馬神經(jīng)元的保護作用及其機制。
健康成年昆明種小白鼠120只,體重20~22 g,由貴陽醫(yī)學(xué)院實驗動物中心提供,合格證號SCXK(黔)2002-0001。按隨機分組原則將120只小鼠分為正常對照組、假手術(shù)組、14 d模型組、14 d治療組、28 d模型組和28 d治療組,每組20只。飼養(yǎng)溫度(20±2)℃,濕度48%~60%。
各組小鼠常規(guī)飲食,術(shù)前12 h禁食,4 h禁水。小鼠以3.5%水合氯醛(10 mL/kg)腹腔注射麻醉,仰臥位固定,常規(guī)消毒,自下頜骨到胸骨柄間作5~8 mm長的頸部正中切口,游離雙側(cè)頸總動脈及伴行神經(jīng),夾閉雙側(cè)頸總動脈,缺血15 min,然后松開微動脈夾,恢復(fù)血液灌注15 min,反復(fù)3次造成小鼠腦缺血再灌注損傷,蘇醒前小鼠保溫。術(shù)后連續(xù)3 d給予青霉素2 000 000 U肌注抗炎,分籠飼養(yǎng)。假手術(shù)組除不夾閉頸總動脈外,其余操作同模型組。治療組在處死前7 d給予OPCs(100 mg/kg)灌胃治療,1次/d,正常對照組、假手術(shù)組、模型組灌注等量生理鹽水。
每組取10只小鼠海馬組織勻漿離心后取上清液,采用ELISA法測定腫瘤壞死因子-α(tumornecrosis factor-α,TNF-α)以及白介素-6(interleukin-6,IL-6)水平,按照試劑盒說明書進行操作。
Western blot法檢測,每組各取10只小鼠斷頸處死取出全腦分離出海馬,切取雙側(cè)海馬CA3區(qū)組織,稱重,以1∶10加入4℃預(yù)冷的勻漿緩沖液后抽提核蛋白,恒溫冷凍離心機4℃,14 000 r/min離心30 min,收集上清液,Bradford法測定蛋白含量,加等體積的2×電泳樣品緩沖液混合,以1 g/L蛋白量上樣,10%SDS-PAGE電泳分離后電轉(zhuǎn)膜至硝酸纖維膜,膜片以5%脫脂奶粉室溫封閉2 h,加入一抗(NF-κBp65單克隆抗體)4℃過夜,洗滌后與二抗-辣根過氧化物酶(HRP)交聯(lián)物反應(yīng),強化學(xué)發(fā)光試劑(ECL)顯色劑顯色,以柯達醫(yī)學(xué)專用膠片曝光,手工顯影、定影、洗片,顯現(xiàn)特定的蛋白信號條帶。BIO-RAD生物圖像處理系統(tǒng)(PDQUEST 6.1.1)進行灰度測定。按目的蛋白灰度值與相應(yīng)β-actin灰度值計算每例標(biāo)本相應(yīng)指標(biāo)的相對值。
數(shù)據(jù)用SPSS 11.5軟件處理,數(shù)據(jù)結(jié)果用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
造模后觀察到模型組小鼠出現(xiàn)驚厥、呼吸深慢、心跳加快等腦缺血模型特異性表現(xiàn)。表明造模成功。
ELISA結(jié)果顯示,假手術(shù)組與正常對照組結(jié)果無差異(P>0.05),各模型組小鼠TNF-α、IL-6蛋白表達水平明顯高于假手術(shù)組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);模型組中,14 d組升高更明顯,差異有統(tǒng)計學(xué)(P<0.05),各治療組TNF-α、IL-6水平低于同期模型組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
假手術(shù)組海馬CA3區(qū)NF-κB蛋白水平與正常對照組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),各模型組NF-κB蛋白水平顯著高于假手術(shù)組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);各治療組低于同期模型組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1,圖1。
表1 各組小鼠海馬組織中TNF-α、IL-6及NF-κB蛋白表達Tab.1 The protein expressions of TNF-α,IL-6 and NF-κB in hippocampal tissues of mice in each group
圖1 各組小鼠海馬組織CA3區(qū)NF-κB蛋白表達(Western blot)Fig.1 Expressions of NF-κB in CA3 region in hippocampal tissues of mice in each group
腦缺血再灌注損傷(ischemia reperfusion injury)引起缺血組織一系列復(fù)雜的病理生理變化,涉及自由基產(chǎn)生、氧化應(yīng)激、鈣超載、興奮性氨基酸毒性、炎性細(xì)胞因子損害和細(xì)胞凋亡等多個方面。NF-κB是一類具有多向調(diào)節(jié)作用的核蛋白因子,當(dāng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)缺血時,可被特異性激活,從而調(diào)控多種基因的表達,參與免疫、炎癥、氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡等多種病理生理過程,與缺血再灌注損傷關(guān)系密切[5]。NF-κB存在于腦血管內(nèi)皮細(xì)胞、神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中,是由p50和p65兩個亞單位組成的異二聚體。NF-κB未激活時與抑制蛋白IκB結(jié)合后位于胞質(zhì),在某些刺激因素作用下IκB降解,并與NF-κB解離后被激活,進入胞核與特定基因啟動子結(jié)合,調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄[6]。多種炎癥遞質(zhì)基因的啟動子和增強子中包含κB位點,如TNF-α、IL-1β、IL-2、IL-6和IL-12、血管細(xì)胞黏附分子-1、干擾素-γ等,這些因子促進炎癥反應(yīng),最終促使神經(jīng)細(xì)胞從早期缺血到細(xì)胞死亡的不可逆損害演變,加重腦損傷,炎性細(xì)胞因子在缺血再灌注后所引發(fā)的繼發(fā)性損傷起關(guān)鍵作用[6]。
腦缺血早期TNF-α分泌的增加是缺血再灌注損傷形成的主要原因[7],TNF-α又可誘導(dǎo)IL-6的合成。本研究證實腦缺血后NF-κB蛋白表達水平明顯升高,14 d模型組高于28 d模型組,可能與機體自身修復(fù)有關(guān),提示NF-κB是腦缺血再灌注損傷炎癥機制中的一個關(guān)鍵性因子,在腦缺血中發(fā)揮重要作用。在腦缺血再灌注損傷后TNF-α、IL-6蛋白表達水平明顯升高,提示腦缺血再灌注后損傷機制可能與此有關(guān)。
從松樹皮中提取的OPCs是一種多酚類復(fù)合物,含量一般為80%左右,OPCs通過抗氧化、抗凋亡等途徑發(fā)揮改善腦缺血再灌注損傷的作用[8-11]。李建玲等[12]研究發(fā)現(xiàn),OPCs可以通過下調(diào)凋亡相關(guān)蛋白caspase-3對腦缺血產(chǎn)生保護作用。楊東斌[13]發(fā)現(xiàn)OPCs能夠明顯改善腦缺血再灌注損傷,IL-6和內(nèi)皮素-1可能與其減輕炎癥反應(yīng)有關(guān)。本研究采用OPCs治療腦缺血再灌注損傷小鼠后,蛋白印跡結(jié)果顯示海馬CA3區(qū)NF-κB蛋白水平與同期模型組比較均降低,炎性因子TNF-α和IL-6水平均較同期模型組小鼠低,說明OPCs治療對核因子NF-κB的表達具有明顯的抑制作用,對小鼠缺血再灌注產(chǎn)生了一定的保護作用。提示如能通過某些方法、途徑或藥物來抑制NF-κB的激活,可有效地預(yù)防和治療腦缺血再灌注損傷??筃F-κB產(chǎn)生可能為預(yù)防和治療腦缺血再灌注損傷提供一個新的思路和途徑。
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