基于GRP78/IRE1/XBP1信号通路介导的内质网应激探讨滋肾活血方改善血管性痴呆的分子机制

摘要

目的 探讨滋肾活血方调控分子伴侣结合免疫球蛋白78(GRP78)/肌醇需求酶1(IRE1)/X-box结合蛋白1(XBP1)信号通路抑制海马神经元焦亡，改善血管性痴呆(VD)大鼠认知功能的作用机制。方法 将72只SD大鼠，按随机数字表法分为假手术组、模型组、盐酸多奈哌齐组(0.45 mg/kg)、滋肾活血方低剂量组(8.9 g/kg)、中剂量组(17.8 g/kg)、高剂量组(35.6 g/kg),每组12只。除假手术组外，其余各组均采用双侧颈总动脉结扎法构建VD模型，假手术组只钝性分离颈总动脉不结扎。盐酸多奈哌齐组和滋肾活血方低、中、高剂量组造模后每日灌胃给药1次，持续14 d;假手术组、模型组均给予等体积的生理盐水灌胃。莫里斯水迷宫实验、Y型迷宫实验检测大鼠学习记忆和空间探索能力；HE染色检测大鼠海马CA1区神经元形态变化；透射电镜(TEM)观察大鼠海马神经元内质网超微结构；组织免疫荧光检测海马中GRP78和神经元核蛋白(NeuN)、消皮素D(GSDMD)和βⅢ微管蛋白(Tubulin)的荧光共定位强度；蛋白质印迹法检测大鼠海马GRP78、磷酸化IRE1(p-IRE1)、IRE1、XBP1、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)、NOD样受体蛋白3(NLRP3)、GSDMD、半胱天冬酶-1(Caspase-1)表达。结果 与假手术组相比，模型组大鼠逃避潜伏期增加(P<0.01),平台穿越次数和平台象限停留时间减少(P<0.01),Y型迷宫自发交替率降低(P<0.01);海马CA1区神经元损伤加剧；内质网扩张和肿胀明显；海马GRP78与NeuN、GSDMD与βⅢTubulin的荧光共定位表达增强；海马GRP78、XBP1、CHOP、NLRP3、GSDMD、Caspase-1蛋白表达水平和p-IRE1/IRE1的比值升高(P<0.01)。与模型组相比，盐酸多奈哌齐、滋肾活血方低、中、高剂量干预可有效缩短VD模型大鼠的逃避潜伏期(P<0.01),增加其平台穿越次数和平台象限停留时间(P<0.05,P<0.01),提高Y型迷宫自发交替率(P<0.05,P<0.01);减轻海马CA1区神经元损伤；抑制内质网腔的扩张和肿胀，恢复内质网的数量；减弱海马GRP78和NeuN、GSDMD和βⅢTubulin的荧光共定位强度。此外，蛋白质印迹法显示，盐酸多奈哌齐组GSDMD表达减少(P<0.01),滋肾活血方各剂量组XBP1、CHOP、NLRP3、GSDMD、Caspase-1蛋白表达水平降低(P<0.05,P<0.01),滋肾活血方中剂量组、高剂量组GRP78蛋白表达水平和p-IRE1/IRE1的比值下降(P<0.05,P<0.01)。结论 滋肾活血方能减轻海马损伤并改善VD模型大鼠的学习记忆能力，其作用可能与调控GRP78/IRE1/XBP1信号通路介导的内质网应激、抑制海马神经元焦亡有关。

关键词

血管性痴呆 / 滋肾活血方 / 海马 / 内质网应激 / 细胞焦亡 / 大鼠

基金资助

国家自然科学基金项目(No.82374441); 湖南省自然科学基金项目(No.2023JJ30465); 湖南中医药大学研究生创新课题(No.2024CX200)