褪黑素通过PI3K/AKT通路减轻缺氧缺血性脑损伤新生大鼠大脑皮层神经细胞自噬的研究

摘要

目的 观察褪黑素（melatonin,Mel）对缺氧缺血性脑损伤（hypoxic-ischemic brain damage,HIBD）新生大鼠大脑皮层神经细胞自噬的影响,并从PI3K/AKT信号通路探讨其机制,为Mel的临床应用提供依据。方法 将7日龄Sprague-Dawley新生大鼠随机分为假手术组、HIBD组及Mel组（各组n=9）。采用经典RiceVannucci法构建新生大鼠HIBD模型。采用苏木精-伊红和尼氏染色法观察新生大鼠大脑皮层神经细胞形态;免疫荧光染色和Western blot法检测自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3 （microtubule-associated protein 1 light chain3,LC3）及Beclin-1蛋白表达水平;免疫组化和Western blot法检测磷酸化磷脂酰肌醇3-激酶（phosphorylated phosphoinositide 3-kinase,p-PI3K）、磷酸化蛋白激酶B （phosphorylated protein kinase B,p-AKT）蛋白表达水平;通过Pearson相关性分析探讨Mel组与HIBD组自噬与PI3K通路的相关性。结果 建模后24h,假手术组新生大鼠大脑皮层神经细胞大小形态正常、排列规则,HIBD组神经细胞胞体肿胀、排列不规则,Mel组神经细胞排列较规整、形态相对正常。假手术组尼氏小体形态规整,HIBD组尼氏小体形态异常,Mel组尼氏小体形态尚规整。HIBD组LC3及Beclin-1平均荧光强度较假手术组增加,Mel组较HIBD组减少（P<0.05）。HIBD组p-PI3K⁺、pAKT⁺细胞数较假手术组减少,Mel组较HIBD组增加（P<0.05）。HIBD组LC3、Beclin-1蛋白表达水平较假手术组增加,p-PI3K、p-AKT蛋白表达水平较假手术组减少（P<0.05）;Mel组LC3、Beclin-1蛋白表达水平较HIBD组减少,p-PI3K、p-AKT蛋白表达水平较HIBD组增加（P<0.05）。相关性分析显示,Mel组与HIBD组损伤侧大脑皮层LC3、Beclin-1蛋白平均荧光强度差值与p-PI3K⁺、p-AKT⁺细胞数差值均呈负相关（P<0.05）。结论 Mel可抑制HIBD新生大鼠大脑皮层神经细胞过度自噬,从而减轻HIBD,其机制与PI3K/AKT通路相关。[中国当代儿科杂志,2024,26 （6）:631-638]

关键词

缺氧缺血性脑损伤 / 自噬 / 大脑皮层 / PI3K/AKT通路 / 新生大鼠