积雪草苷通过抑制大鼠短暂性脑缺血后过度自噬和细胞凋亡发挥神经保护作用

摘要

目的 探讨积雪草苷(AS)对短暂性脑缺血大鼠的神经保护作用及机制。方法 将100只雄性SD大鼠随机分为5组，即假手术(Sham)组、短暂性大脑中动脉栓塞(tMCAO)组以及低剂量、中剂量和高剂量AS(AS-L、AS-M和AS-H)组，每组20只。除Sham组外，其他4组大鼠进行tMCAO手术。AS-L组、AS-M组和AS-H组大鼠在术后1 h分别灌胃20、40和80 mg/kg的AS, 1次/d,连续灌胃7 d。Sham组和tMCAO组大鼠每天灌胃相同剂量的生理盐水。分别应用神经功能评分、脑中水含量和TTC染色评价大鼠神经损伤程度、脑水肿情况和脑梗死体积；采用HE染色和Nissl染色检测脑组织病理学改变和神经元损伤；采用透射电镜实验检测自噬情况；采用免疫荧光染色检测微管相关蛋白轻链3B(LC3B)的表达和定位；采用TUNEL染色评价细胞凋亡；采用Western blot检测蛋白表达。结果 与Sham组相比，tMCAO组大鼠神经功能评分、脑中含水量、脑梗死体积和病理学损伤增加，Nissl小体数量减少，差异有统计学意义(P<0.05); AS可呈剂量依赖性降低神经功能评分、脑中含水量、脑梗死体积和病理学损伤，并增加Nissl小体数量。tMCAO组大鼠自噬小体数量、溶酶体数量、LC3B阳性细胞数及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Beclin-1、Bax、Cl-caspase-3高于Sham组，而p-PI3K、p-Akt和p-mTOR的蛋白表达、完整线粒体数量及p62和Bcl-2的蛋白表达低于Sham组，差异有统计学意义(P<0.05)。与tMCAO组相比，AS处理组大鼠脑组织中自噬小体数量、溶酶体数量、LC3B阳性细胞数及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Beclin-1、Bax、Cl-caspase-3呈剂量依赖性减少，而p-PI3K、p-Akt和p-mTOR的蛋白表达、完整线粒体数量及p62和Bcl-2的蛋白表达则呈剂量依赖性增加，差异有统计学意义(P<0.05)。结论 AS通过激活PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制短暂性脑缺血大鼠过度自噬和细胞凋亡。

关键词

积雪草苷 / 短暂性脑缺血 / 细胞自噬 / 细胞凋亡 / 短暂性大脑中动脉栓塞 / 微管相关蛋白轻链3B / 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白 / 内质网应激