甘草酸二铵对小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用及机制研究

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缺血性脑血管病是危害人类健康与生存的主要疾病之一,具有高发病率、高患病率、高死亡率、高致残率、高复发率的特点。中医学认为中风病是在气血阴阳亏虚的基础上,由虚(气虚、阴虚)、火(心火、肝火)、风(外风、肝风)、痰(风痰、湿痰)、气(气滞、气逆)、血(血虚、血瘀)等多种因素作用于人体,在一定条件下相互影响,相互作用,导致脏腑功能失调,气血逆乱,上犯于脑而产生的。近年来研究表明脑缺血促发的炎性反应是导致脑缺血性损伤的重要因素。脑缺血促发的炎症反应是多途径、多步骤、多因素相互作用的复杂网络过程,其主要涉及炎性细胞的浸润、各种细胞因子的表达、核转录因子(NF-κB)的活化等病理环节。体内炎性代谢网络存在复杂的动态调控机制,有多种致炎因子、细胞因子、环氧化酶、一氧化氮合酶(NOS)和NF-κB等通路参与调控。因此深入探讨缺血性脑血管病的炎性途径,明确其在脑缺血病变过程中的作用机制,具有十分重要的医学价值。由于目前缺乏有效和广泛适用性药物治疗缺血性中风患者,因而越来越多的研究对传统医药的兴趣与日俱增。甘草性平味甘,为补气类中药,具有补中益气、清热解毒、润肺止咳、缓急止痛、调和药性之功效,其根部可做祛痰剂、利尿剂和清肺剂。甘草酸二铵是甘草酸的一种盐形式。甘草酸是甘草中含量最高的皂苷类成分,是由一分子甘草次酸和两分子葡萄糖醛酸组成。已得到证实具有抗炎、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤、调节免疫功能,保肝作用等多种药理作用。研究表明,甘草酸可以抑制在小鼠肝损伤模型中的炎症。然而,甘草酸二铵或者说是甘草酸在脑缺血再灌注损伤的保护作用还没有得到明确的证实。目的:探讨甘草酸二铵在脑缺血再灌注损伤的保护作用及可能机制,为其用于治疗缺血性脑损伤提供理论依据。方法:1)第一部分研究利用插线法制备局灶性大脑中动脉闭塞(MCAO)小鼠模型,甘草酸二铵组腹腔注射甘草二铵,MCAO组给予同量生理盐水,假手术组(sham组)作为对照。于再灌注1天、3天、7天,利用神经功能学评分法评价神经功能缺损程度、干湿重法测定脑含水量和TTC染色检测脑梗死体积评价甘草酸二铵在脑缺血再灌注损伤的保护作用;用HE和Nissl染色评价甘草酸二铵对小鼠脑缺血再灌注损伤中脑组织病理形态的影响。2)利用RT-PCR检测炎症因子IL-1β、1L-6、TNF-amRNA水平的表达,以及COX-2和iNOS mRNA水平的表达;用免疫组化检测IL-6、TNF-α、COX-2和GFAP阳性细胞数的表达;评价甘草酸二铵对小鼠脑缺血再灌注损伤中炎症反应的抑制作用。3)用免疫组化检测NF-κB阳性细胞数的表达,利用Western blot测定磷酸化的IκB(p-IκB)以及NF-κBP50、P65蛋白的激活情况,评价甘草酸二铵对小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用与NF-κI信号通路的影响。结果:1)在第一部分实验中,与MCAO组比较,甘草酸二铵干预能明显改善小鼠脑缺血后的神经功能缺损程度(P<0.05),减轻脑水肿(P<0.05)及脑梗死体积(P<0.05);HE染色中完整可辨的神经细胞数量明显增多(P<0.05),变性坏死组织范围相对缩小、程度减轻。目草酸二铵治疗组小鼠大脑皮质神经细胞尼氏体较MCAO组明显增加(P<0.05)。2)在第二部分实验中,与MCAO组比较,甘草酸二铵治疗组小鼠脑皮质内IL-1β、TNF-α、COX-2和iNOS mRNA水平的表达在再灌注1天和3天时明显降低(P<0.05);在再灌注7天时,IL-1β、TNF-α和COX-2mRNA的表达水平明显减少(P<0.05),iNOS mRNA水平的表达未见明显降低(P>0.05)。与MCAO组相比,在再灌注1天和3天时,甘草酸二铵治疗组中IL-6mRNA水平的表达显著增加(P<0.05),在再灌注7天时未见明显变化(P>0.05)。免疫组化结果显示,与MCAO组比较,甘草酸二铵治疗组小鼠脑皮质内COX-2和TNF-α阳性细胞数在再灌注1天和3天时明显降低(P<0.05),在再灌注7天时,TNF-α阳性细胞数明显减少(P<0.05),而COX-2未见明显变化(P>0.05);在再灌注1天、3天和7天时,IL-(的阳性细胞数是增加的(P<0.05)。与MCAO组相比,甘草酸二铵治疗组GFAP的阳性细胞数明显减少(P<0.05)。3)在第三部分实验中,与MCAO组比较,在再灌注1天、3天和7天时,甘草酸二铵治疗组小鼠脑皮质内NF-κB阳性细胞数明显降低(P<0.05),p-IκB以及NF-κBP50、P65蛋白水平的表达明显减少,P<0.05。结论:甘草酸二铵干预能减轻小鼠脑缺血再灌注损伤,发挥脑保护作用,其作用机制可能是通过下调NF-κB信号通路的表达,抑制缺血局部脑组织的炎症反应实现的。
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