水晶兰苷通过抑制PI3K/AKT信号通路减少神经元凋亡改善脊髓损伤后小鼠的运动功能

摘要

目的 探究水晶兰苷（Mon）对脊髓损伤（SCI）小鼠运动功能的影响及其作用机制。方法 采用脊髓撞击仪构建脊髓损伤小鼠模型，将小鼠随机分为Sham组、SCI组和SCI+Mon组，15只/组，SCI+Mon组小鼠每日腹腔注射0.2 mL的Mon溶液，其余2组注射等量生理盐水。利用巴索小鼠量表（BMS）运动评分、斜板实验、足迹测试来评估小鼠的运动功能；通过苏木精-伊红、快蓝、尼氏染色观察SCI小鼠脊髓组织的病理学改变和神经元数量；通过GO功能富集和KEGG通路富集分析Mon在SCI中的生物学功能和作用机制；采用免疫荧光同时标记NeuN和cleaved-caspase3、Western blotting检测凋亡蛋白分析Mon对SCI小鼠脊髓中神经元凋亡的影响；培养小鼠海马神经元HT22细胞，利用Tunel染色分析Mon对HT22细胞凋亡的影响；结合体内外样本，采用Western blotting检测Mon对PI3K/AKT信号通路的影响，并增加回复实验检测加入通路激活剂后对神经元的凋亡及SCI小鼠运动恢复的影响。结果 在体实验发现，相较于SCI组，SCI+Mon组小鼠的BMS评分、斜板实验角度、足迹测试评分均升高（P<0.01），脊髓损伤面积减小、髓鞘保留和神经元数量增加（P<0.01）；生信分析发现Mon在SCI中可能发挥抗凋亡作用且与PI3K/AKT信号通路有关；免疫荧光结果显示，SCI+Mon组比SCI组小鼠神经元凋亡数量减少（P<0.01）;Western blotting数据表明，Mon干预后小鼠脊髓中cleaved-caspase3和Bax的蛋白水平降低，而Bcl-2的表达量升高（P<0.05）；体外实验也发现Mon可改善TNF-α诱导的HT22细胞凋亡（P<0.01）;Mon能够抑制PI3K/AKT信号通路的激活（P<0.01）；加入该通路的激活剂后，HT22细胞凋亡增加（P<0.01）,cleaved-caspase3和Bax蛋白表达降低，而Bcl-2的表达量升高（P<0.05），且SCI小鼠的运动功能加剧（P<0.01）。结论 Mon可通过减少神经元的凋亡促进SCI小鼠运动功能恢复，其作用机制可能与抑制PI3K/AKT信号通路有关。

关键词

水晶兰苷 / 脊髓损伤 / 神经元 / 凋亡 / PI3K/AKT