内质网应激抑制剂对脂多糖诱导的小鼠认知损伤的改善作用及其机制

摘要

目的：内质网应激抑制剂(integrated endoplasmic reticulum stress inhibitor, ISRIB)是内质网应激(endoplasmic reticulum stress, ERS)中蛋白激酶R样内质网激酶(protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)信号通路的抑制剂，可改善老年小鼠的空间记忆及工作记忆能力。ERS与氧化应激存在多种相互作用，但是ISRIB是否通过调节ERS与氧化应激之间的平衡，进而参与认知损伤，仍有待进一步明确。本研究旨在探讨ISRIB对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的小鼠认知损伤的改善作用及其机制。方法：将8周龄雄性ICR小鼠随机分为生理盐水对照(normal saline,NS)组、LPS组和ISRIB+LPS组。NS组和LPS组连续7 d注射等体积生理盐水，LPS组小鼠于第7天腹腔注射LPS(0.83 mg/kg)建立认知损伤模型，ISRIB+LPS组小鼠连续7 d腹腔注射ISRIB(0.25 mg/kg)，第7天注射ISRIB 30 min后给予LPS(0.83 mg/kg)。采用新位置识别实验(novel place recognition test,NPRT)检测小鼠的认知能力，实时荧光定量PCR检测小鼠海马组织和前额叶皮质组织中一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)及抗氧化相关基因超氧化物歧化酶1(superoxide dismutase-1,SOD-1)和过氧化氢酶(catalase,CAT)mRNA表达水平的变化，检测小鼠海马组织和前额叶皮质组织中氧化应激标志物丙二醛(malondialdehyde,MDA)、还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)和氧化型谷胱甘肽(oxidized-glutathione,GSSG)的含量。结果：与NS组相比，LPS组小鼠的新位置识别比明显下降，海马组织中NOS-1、NOS-2和NOS-3的m RNA表达水平均显著上调，SOD-1和CAT的m RNA表达水平均显著下调，MDA和GSSG的含量均显著增加，而GSH的含量显著减少，GSH/GSSG的比值减小(均P<0.05)。与LPS组相比，LPS+ISRIB组小鼠的新位置识别比明显升高，海马组织中NOS-1、NOS-2和NOS-3的mRNA表达水平均显著下调，SOD-1和CAT的mRNA表达水平均显著上调，MDA和GSSG的含量均显著下降，而GSH的含量显著增加，GSH/GSSG的比值增加(均P<0.05)。但在小鼠前额叶皮质组织中无上述改变。结论：ISRIB通过恢复海马组织中氧化-抗氧化的平衡改善LPS所致小鼠认知损伤。

关键词

内质网应激抑制剂 / 内质网应激 / 脂多糖 / 认知损伤 / 氧化应激 / 海马