基于JAK-STAT信号通路探讨首乌益智胶囊对血管性认知障碍神经保护机制.pdf
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1、singapore epidemiology of eye diseases study也J页.Ophthalmology,2018;71(10):145鄄52.12摇 孙利利,王浩,秦树存,等 郾 泛素鄄蛋白酶体系统对 A茁 生成与代谢调控作用的研究进展也J页.生理科学进展,2016;47(2):153鄄6.13摇 窦忠霞,张晓梅,孟晓波 郾 泛素鄄蛋白酶体系统与线粒体关系研究进展也J页.医学综述,2015;21(23):4258鄄60.14摇 Shetabi H,Hashemi SJ,Haghi F,et al.Safety and efficacy of fentanylversus p
2、ethidine in cataract surgery under propofol鄄based sedation:adouble鄄blind randomized controlled clinical trial也J页.J Res Med Sci,2020;25(1):81鄄6.15摇Parchand SM,Agrawal D,Chatterjee S,et al.Post鄄cataract surgerycluster endophthalmitis due to multidrug鄄resistantpseudomonasaeruginosa:a retrospective coho
3、rt study of six clusters也J页.Indian JOphthalmol,2020;68(7):1424鄄31.16摇 王潇娅,唐辉,邵川,等 郾 抑制 OGG1 增加替莫唑胺对神经胶质瘤细胞 U251 的敏感性及机制探讨也J页.四川医学,2020;41(10):1007鄄11.也2022鄄09鄄06 修回页(编辑摇 高畅)基于 JAK鄄STAT 信号通路探讨首乌益智胶囊对血管性认知障碍神经保护机制宁家辉1摇 王蕾2摇 衣红杰2摇 韩雪1摇 孙旭1(山东中医药大学摇 1 中医学院,山东摇 济南摇 250014;2 第二附属医院神经内科)摇 摇 也摘摇 要页摇 目的摇 探讨首
4、乌益智胶囊治疗血管性认知障碍(VCI)的功效及作用机制。方法摇随机将 SD 大鼠分为假手术组、VCI 模型组、尼莫地平组、首乌益智胶囊组,通过 Morris 水迷宫实验观察空间学习及记忆能力,透射电镜观察海马神经元细胞结构,Western 印迹检测海马区 p鄄Janus 蛋白酪氨酸激酶(JAK2)、JAK2、p鄄信号转录与转录激活因子(STAT)3、STAT3 蛋白表达。结果摇 水迷宫实验显示,与尼莫地平组相比,首乌益智胶囊组逃避潜伏期显著缩短,过站台次数显著增加(P0郾 01)。透射电镜观察发现,与尼莫地平组比较,首乌益智胶囊组神经元结构更加完整,胞质内细胞器更加丰富。Western 印迹检
5、测发现,与模型组及尼莫地平组相比,首乌益智胶囊组海马区 p鄄JAK2、JAK2、p鄄STAT3、STAT3 蛋白表达显著提高(P0郾 01,P0郾 05)。结论摇 首乌益智胶囊通过调节 JAK鄄STAT 信号通路保护大鼠海马神经元免受缺血再灌注损伤,抑制神经元凋亡,从而改善 VCI 大鼠的学习与认知能力。也关键词页摇 首乌益智胶囊;血管性认知障碍;p鄄Janus 蛋白酪氨酸激酶(JAK)鄄信号转导与转录激活因子(STAT)信号通路神经保护也中图分类号页摇 R285郾 5摇 也文献标识码页摇 A摇 也文章编号页摇 1005鄄9202(2023)17鄄4237鄄04;doi:10郾 3969/j郾
6、 issn郾 1005鄄9202郾 2023郾 17郾 039基金项目:山东省中医药科技发展计划(No.2019鄄0223)通信作者:王蕾(1971鄄),女,主任医师,医学博士,硕士生导师,主要从事中西医结合治疗痴呆、脑血管病研究。第一作者:宁家辉(1996鄄),男,医学硕士,主要从事痴呆、脑血管病、情志病的中西医结合防治研究。摇 摇 血管性认知障碍(VCI)是一类严重危害人类健康的重大疾病也1页。VCI 的病理机制十分复杂,主要包括缺血、缺氧诱导的细胞应激事件、炎性反应及继发的神经元损伤和凋亡也2页。若长时间不能恢复细胞内环境稳态,终将导致神经元大量丢失,加重认知障碍进展与恶化。p鄄Janu
7、s 蛋白酪氨酸激酶(JAK)鄄信号转导与转录激活因子(STAT)信号通路是近年来新发现的一条细胞内信号转导途径,与细胞增殖、分化、凋亡等过程密切相关也3页。其主要作用于基因表达的调控,是多种细胞因子的下游调控途径也4页。JAK鄄STAT 通路蛋白广泛存在于海马及大脑皮层,参与海马缺血损伤修复、神经细胞增殖等多种细胞活动也5页。同时,JAK鄄STAT 通路的激活是多种神经营养因子发挥神经保护作用的基础。研究显示,JAK鄄STAT 通路可促进突触可塑性,在海马神经突触的 N鄄甲基鄄D鄄天冬氨酸(NMDA)依赖突触长时程增强机制中发挥促进作用也6页。有研究显示首乌益智胶囊具有促神经细胞增殖、抑制神经
8、细胞凋亡等多种神经保护作用也7,8页,可改善 VCI 患者学习、记忆能力,临床功效显著。本实验采用大脑中动脉缺血再灌注(MCAO)法建立 VCI 大鼠模型,探讨首乌益智胶囊对 VCI 大鼠的治疗效果及其神经保护机制,为完善首乌益智胶囊的作用机制提供实验依据。1摇 材料与方法1郾 1摇动物摇SPF 级 SD 大鼠 50 只,体质量(350依20)g,雌雄各半。大鼠均饲养在(25依1)益无菌环境中,12 h 光照/12 h 黑暗周期,自由进食和饮水。1郾 2摇 分组及给药摇取 40 只大鼠随机分为假手术7324宁家辉等摇 基于 JAK鄄STAT 信号通路探讨首乌益智胶囊对血管性认知障碍神经保护机制
9、摇 第 17 期组、VCI 模型组、首乌益智胶囊组及尼莫地平组,每组 10 只。采用 MCAO 法对除假手术组外的大鼠进行造模,将首乌益智胶囊(山东中医药研究院,批号:鲁药制字 Z20110015)制成 40 mg/ml 的悬浊液,给首乌益智胶囊组进行灌胃(1 ml/100 g),1 次/d。将尼莫地平片(尼膜同,拜耳医药保健有限公司,批号:国药准字 H20003010)制成30 mg/ml 悬浊液,给尼莫地平组进行灌胃(1 ml/100 g),1 次/d。模型组及假手术组给予等量生理盐水灌胃,共 14 d。14 d后,各组进行水迷宫实验,21 d 处死大鼠,进行组织学观察。1郾 3摇VCI
10、大鼠模型的制作摇MCAO 法建立 VCI 大鼠模型。5%水合氯醛 4 ml/kg 腹腔注射麻醉后,固定大鼠颈前正中切口,分离暴露左侧颈总动脉、颈内外动脉。将尼龙缝合线于颈总动脉至颈内动脉分叉处导入,沿颈内动脉向大鼠颅内推进,穿过大脑中动脉起始端,直至大脑前动脉近端。结扎颈内动脉,缝合切口,留取 1 cm 拴线尾端。缺血 90 min 后外拉拴线至颈内动脉,缝合切口。假手术组在不结扎、栓塞的情况下进行相同手术。1郾 4摇Morris 水迷宫测试摇于暗室中央放置圆形水池,距水面 2 cm,不可见处固定平台,实验前对大鼠进行 4 d 适应性训练。正式测试时,将大鼠于距原平台最远处放下,120 s 内
11、记录大鼠找到平台时间(逃逸潜伏时间)。24 h 后,撤去平台,于相同位置放下大鼠,120 s 内记录大鼠过平台次数。1郾 5摇 透射电镜观察摇 干预14 d,每组随机取5 只大鼠,5%水合氯醛间断腹腔注射法麻醉,4%多聚甲醛灌注,迅速断头剥离脑组织,在冰盒上沿冠状位分离出海马组织(1 mm3)数块,进行固定、蔗糖溶液脱水、20 滋m 超薄切片,每只大鼠取 5 张玻片醋酸铀鄄硝酸铅双重染色,日立鄄H765 透射电镜观察大鼠脑组织海马神经元超微结构。1郾 6摇Western 印迹检测 p鄄JAK2、p鄄STAT3 及 JAK2、STAT3 蛋白表达摇 每组取剩余5 只大鼠,5%水合氯醛间断腹腔注射
12、法麻醉,分离海马组织后置于液氮中保存,检测时,将冰冻组织转入匀浆缓冲液,加入蛋白酶抑制剂,离心后取上清液,二喹啉甲 酸(BCA)蛋白分析试剂盒测定总蛋白浓度,经十二烷基硫酸钠鄄聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS鄄PAGE)后,转移至聚偏氟乙烯膜上,p鄄JAK2、p鄄STAT3 及 JAK2、STAT3 一抗孵育一夜,洗涤3 次,二抗孵育2 h,检测蛋白表达。1郾 7摇 统计学方法摇 采用 SPSS26郾 0 软件进行双因素方差分析。2摇 结摇 果2郾 1摇 各组 Morris 水迷宫测试摇 与假手术组比较,模型组、尼莫地平组及首乌益智胶囊组逃避潜伏期明显延长,过站台次数明显减少(P0郾 01)。与模型
13、组比较,尼莫地平及首乌益智胶囊组逃避潜伏期明显缩短,过站台次数明显增加(P0郾 05,P0郾 01)。与尼莫地平组比较,首乌益智胶囊组逃避潜伏期明显缩短,过站台次数明显增加(P0郾 01)。首乌益智胶囊可以保护 MCAO 大鼠免受缺血缺氧造成的认知损害,改善大鼠的认知能力。见表 1。2郾 2摇 各组 JAK鄄STAT 信号通路相关蛋白表达比较摇 与假手术组比较,模型组、尼莫地平组及首乌益智胶囊组海马 JAK2、p鄄JAK2、STAT3、p鄄STAT3 蛋白表达均显著升高(P0.01)。与模型组比较,首乌益智胶囊组 JAK2 蛋白表达显著升高,尼莫地平组及首乌益智胶囊组 p鄄JAK2、STAT3
14、、p鄄STAT3 蛋白表达显著升高(P0郾 05,P0郾 01)。与尼莫地平组比较,首乌益智胶囊组 JAK2、p鄄JAK2、STAT3、p鄄STAT3 蛋白表达显著升高(P0郾 05)。首乌益智胶囊可以通过JAK鄄STAT 信号通路发挥神经保护作用。见表 1。表 1摇 各组 Morris 水迷宫测试及海马组织 JAK2、p鄄JAK2、STAT3、p鄄STAT3 蛋白表达(x依s)组别逃避潜伏期(s,n=10)过站台次数(次,n=10)JAK2(n=5)p鄄JAK2(n=5)STAT3(n=5)p鄄STAT3(n=5)模型组40郾 28依1郾 071)5郾 90依0郾 821)1郾 64依0郾
15、131)0郾 93依0郾 081)1郾 64依0郾 061)0郾 68依0郾 161)尼莫地平组37郾 72依0郾 981)2)6郾 70依0郾 751)2)1郾 77依0郾 161)0郾 99依0郾 041)2)1郾 85依0郾 061)2)0郾 85依0郾 111)2)首乌益智胶囊组29郾 91依0郾 881)3)4)8郾 50依0郾 531)3)4)1郾 98依0郾 141)3)4)1郾 18依0郾 051)3)4)1郾 97依0郾 051)3)4)1郾 09依0郾 071)3)4)假手术组27郾 28依1郾 4310郾 10依0郾 741郾 44依0郾 040郾 72依0郾 071郾
16、53依0郾 070郾 52依0郾 05F/P 值311郾 40/0郾 0068郾 50/0郾 0032郾 29/0郾 0093郾 25/0郾 00108郾 60/0郾 0052郾 77/0郾 00摇 与假手术组比较:1)P0郾 01;与模型组比较:2)P0郾 05,3)P0郾 01;与尼莫地平组比较:4)P0郾 052郾 3摇 各组海马神经元结构观察摇透射电镜观察发现,假手术组海马神经元结构完整,胞质内线粒体、内质网等细胞器结构完整,细胞核结构清晰,染色质均匀分布。模型组海马神经元结构不规整,细胞核8324中国老年学杂志 2023 年 9 月第 43 卷表面较粗糙,核内结构紊乱不齐,染色质轻度
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