基于脑-肠轴探讨SGLT-2抑制剂通过改善脑卒中神经修复的机制

摘要

目的 探讨达格列净（dapagliflozin,DAP）对缺血性脑卒中（ischemic stroke,IS）大鼠大脑中动脉阻塞（middle cerebral artery occlusion,MCAO）模型的神经保护作用及机制。方法 建立MCAO模型，将大鼠随机分为假手术组、模型组和DAP组（n=10）。DAP组于再灌注2 h后灌胃[1 mg/（kg·d）]，连续7 d。检测大鼠神经功能缺损评分（modified neurological severity score,mNSS）、脑梗死体积、脑含水量及海马神经元凋亡；16S核糖体RNA(16S ribosomal RNA,16S rRNA)测序分析菌群；酶联免疫吸附试验（enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）测定血清神经生长因子（nerve growth factor,NGF）、脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor,BDNF）、 D-乳酸（D-lactic acid, D-LA）、二胺氧化酶（diamine oxidase, DAO）及多种炎症因子（inflammatory cytokines），包括肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)等；采用Western blot方法检测紧密连接蛋白1(zonula occludens-1,ZO-1)、闭锁蛋白（Occludin）、紧密连接蛋白Claudin-1(claudin-1,CLDN-1)、切割型半胱天冬酶-3(cleaved caspase-3)、高级糖基化终产物相关核蛋白（high mobility group box 1,HMGB1）、高级糖基化终产物受体（receptor for advanced glycation end products, RAGE）、核因子κB(nuclear factor-κB, NF-κB)及磷酸化核因子κB(phosphorylated nuclear factor-κB,p-NF-κB)水平。结果 与模型组相比，DAP组mNSS评分降低（P<0.01），脑梗死体积、脑含水量及神经元凋亡减少（P<0.01）。DAP组乳酸杆菌属（Lactobacillus）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）丰度升高，肠杆菌属（Enterobacter）下降，并与mNSS相关（P<0.001）。DAP提高血清NGF、BDNF，降低D-乳酸、DAO及炎症因子（P<0.01），上调ZO-1、Occludin、Claudin-1，下调cleaved Caspase-3、HMGB1、RAGE、NF-κB及p-NF-κB(P<0.01)。结论 DAP可通过抑制凋亡与炎症、调节肠道菌群来改善MCAO大鼠神经功能和脑损伤。

关键词

缺血性脑卒中 / 达格列净 / 肠—脑轴 / 肠道菌群 / 神经保护