Apelin-13通过NLRP3/caspase-1/GSDMD通路抑制脑缺血再灌注损伤小鼠细胞焦亡

摘要

目的:探究Apelin-13调节肽对脑缺血再灌注(I/R)损伤模型小鼠神经细胞焦亡的影响。方法:利用大脑中动脉栓塞再灌注法(MCAO/R)制备小鼠I/R损伤模型，氧糖剥夺/复氧(OGD/R)法制备HT22细胞损伤模型，同时给予Apelin-13处理。神经功能缺损评分评估小鼠神经功能；苏木精-伊红染色法(HE)和尼氏染色观察小鼠脑梗死区组织形态变化；2,3,5氯化三苯基四氮唑(TTC)染色观察脑梗死体积；Western Blot检测梗死区脑组织或者HT22细胞中NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、消皮素D(GSDMD)、胱天蛋白酶1(caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、白细胞介素1β(IL-1β)和白细胞介素18(IL-18)等分子的表达；酶联免疫吸附实验(ELISA)检测小鼠血清及培养上清中IL-1β和IL-18的水平；用CCK-8试剂盒和乳酸脱氢酶(LDH)检测试剂盒分别检测HT22细胞活性和细胞损伤；caspase-1活性检测试剂盒检测HT22细胞中caspase-1的活性；免疫荧光染色观察HT22细胞中caspase-1和GSDMD表达。结果:Apelin-13可显著改善I/R小鼠神经功能和脑梗死体积，减轻梗死区病理损伤。同时降低血清中IL-1β和IL-18的水平。此外，Apelin-13可降低小鼠脑梗死区NLRP3、GSDMD、caspase-1、IL-1β、IL-18等分子的表达。体外实验表明Apelin-13可显著增加OGD/R处理的HT22细胞活力，降低caspase-1活性，并减少LDH含量，同时降低OGD/R处理的HT22细胞中NLRP3、GSDMD、caspase-1、IL-1β、IL-18等分子的表达。结论:Apelin-13可通过NLRP3/caspase-1/GSDMD通路抑制脑缺血再灌注损伤小鼠细胞焦亡，进而发挥神经保护作用。

关键词

Apelin-13 / 氧糖剥夺/复氧 / 缺血再灌注损伤 / NLRP3 / 细胞焦亡 / 小鼠

基金资助

国家自然科学基金(82101410); 山东省医药卫生科技发展计划(202101040805)