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背景:细胞坏死是脑缺血再灌注损伤诱导的神经元死亡的主要方式,研究发现一种新的程序性坏死方式-坏死性凋亡,可通过释放DMAPs诱发炎症,进一步加重组织损伤。坏死性凋亡可能在脑缺血再灌注损伤的病理过程中发挥重要的作用。有研究报道β-石竹烯能减轻脑缺血再灌注损伤并具有强大的抗炎作用,但其具体保护机制还有待进一步探讨。目的:研究β-石竹烯(β-caryophyllene,BCP)对脑缺血再灌注损伤(ischemia-reperfusion,I/R)神经保护作用,观察其对神经元necroptosis和炎症的影响。方法:1.原代培养神经元,进行纯度鉴定后进行试验,建立体外氧糖剥夺/复氧(OGD/R)模型;随机分为7个组,分别为Control组、OGD/R组、OGD/R+BCP(0.2、1、5、25μM)组、OGD/R+Nec-1(10μM)组。氧糖剥夺2 h,复氧48 h后,采用LDH漏出率测定OGD/R后神经元损伤和死亡率;采用PI/Hoechst和Annexin V/PI核染色法观察OGD/R后神经元主要死亡方式;采用激光共聚焦法测定神经元MLKL表达情况。2.将C57BL/6小鼠随机分组为假手术组(Sham)、模型组(I/R)、β-石竹烯组(8、24、72 mg/kg)。采用线栓法建立小鼠I/R损伤模型,缺血1 h,再灌注48 h后,进行神经行为学评分和脑梗死体积测定;采用TUNEL和Cleaved Caspase-3双染法观察I/R后缺血区神经细胞的死亡情况;透射电镜观察海马CA1区神经元超微结构的变化;Western Blot法检测脑组织中RIPK1蛋白表达以及MLKL的磷酸化水平;采用qRT-PCR法检测I/R后小鼠缺血侧脑的RIPK1、RIPK3、MLKL的mRNA表达水平。3.将C57BL/6小鼠随机分组为假手术组(Sham)、模型组(I/R)、β-石竹烯组(8、24、72 mg/kg)。采用线栓法建立小鼠I/R损伤模型。Western Blot法检测缺血侧脑中TLR4、NF-κB(p65)蛋白表达情况以及NF-κB(p65)磷酸化水平;免疫组织化学法检测I/R后缺血侧脑NF-κB(p65)的移位过程;ELISA法检测I/R小鼠血清中HMGB1和缺血侧脑组织中白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量变化。结果:1.与正常组相比,OGD/R后神经元坏死样死亡增多、LDH释放率增加;MLKL表达增加,并出现核移位。与OGD/R组相比,Nec-1(10μM)和BCP(0.2、1、5μM)可明显降低其LDH释放率,减轻神经元损伤;BCP能抑制坏死样的神经元死亡并降低MLKL的表达。2.与模型组相比,BCP(24、72 mg/kg)可明显改善小鼠神经功能,减少脑梗死体积,降低缺血区神经元的坏死样细胞死亡(P<0.01);降低缺血侧脑RIPK1和p-MLKL的表达(P<0.01);3.与模型组相比,BCP(72 mg/kg)能降低血清中HMGB1浓度、TLR4的蛋白表达量(P<0.01),抑制炎症通路NF-κB的激活并减少TNF-α、IL-1β的释放(P<0.01)。结论:BCP能够减轻脑缺血再灌注诱导的神经元和小鼠脑组织损伤,其保护作用可能是通过抑制神经元necroptosis和HMGB1/TLR4/NF-κB介导的炎症反应。