自藜芦醇在癫痫持续状态中的抗氧化抗炎作用及机制研究

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目的:本研究旨在探讨白藜芦醇(resveratrol,Res)对氯化锂(lithium chloride,LiCl)联合重复低剂量皮罗卡品(pilocarpine,Pilo)诱导大鼠癫痫持续状态(status epilepticus,SE)的抗氧化损伤作用及白藜芦醇抑制脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的小鼠神经小胶质细胞的炎症反应及其信号机制。  方法:54只雄性SD大鼠随机分为3组:对照组、癫痫模型组和Res治疗组。采用重复低剂量氯化锂,联合皮罗卡品腹腔注射制备癫痫持续状态SD大鼠模型,并同时给予白藜芦醇预防性治疗,实验动物按癫痫分级标准进行行为学观测;并采用化学比色法检测癫痫发作90分钟后模型动物大脑皮质和海马区过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽(glutathion,GSH)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽还原酶(glutathion reductase,GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)的含量变化。采用免疫组织化学法和蛋白免疫印迹法检测癫痫发作90分钟后模型动物大脑皮质中凋亡相关蛋白Bcl-2、Caspase-3和Bax的表达变化。以小胶质细胞BV-2细胞株为体外细胞模型,采用白藜芦醇(25,50和100μM)和(或)LPS(1μg/mL)处理小胶质细胞(BV-2细胞)后,采用酶联免疫吸附法(enzyme linkedimmunosorbent assay, ELISA)法检测一氧化氮(nitric oxide,NO)和前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)的表达水平,通过逆转录PCR法(reversetranscription-polymerase chain reaction,RT-PCR)和免疫荧光双染法检测相关促炎性蛋白及细胞因子的mRNA及蛋白质表达变化,并通过蛋白免疫印迹法检测PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome10)蛋白、蛋白激酶B(proteinkinase B,又称为Akt)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、有丝分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)家族、核因子-κB抑制蛋白-a(inhibitor-κB-a,IκB-a)和cAMP反应元件蛋白(cAMP-responseelement binding protein,CREB)磷酸化水平变化情况。  结果:癫痫大鼠大脑皮质和海马区CAT、GSH-PX、GR、SOD和GSH的含量较对照组显著减少(P<0.05),凋亡相关蛋白Bcl-2表达明显下调(P<0.05),而Caspase-3和Bax表达则显著上调(P<0.05);而白藜芦醇预防性治疗后,治疗组动物痫性发作潜伏期较模型组显著延长(P<0.05);药物治疗组模型动物大脑皮质和海马区巯醇抗氧化剂(酶)CAT、GSH-PX、GR、SOD和GSH的含量明显上调(P<0.05),增加抗凋亡蛋白Bcl-2表达(P<0.05)和阳性细胞数(P<0.05),同时抑制促凋亡因子Caspase-3和Bax的表达(P<0.05)和减少两种蛋白阳性细胞数(P<0.05)。白藜芦醇显著减轻LPS诱导BV-2细胞中的促炎性蛋白酶和炎性因子如:NO、PGE2、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、环氧合酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)、肿瘤坏死因子-a(tumor necrosis factor-a,TNF-a)、白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)的水平,白藜芦醇以剂量依赖或时间依赖方式增加PETN,Akt及mTOR的磷酸化表达水平。白藜芦醇对LPS诱导的BV-2细胞炎症激活的抑制作用能被mTOR的特异性抑制剂雷帕霉素(Rapamycin)(10 nM)特异性阻断。此外,抑制mTOR信号通路可部分消除白藜芦醇对IκB-a,CREB,胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinases,ERK),c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminalkinases,JNK)和p38促分裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinases,p38MAPK)蛋白磷酸化的抑制作用。  结论:白藜芦醇通过上调癫痫模型大鼠皮质和海马区CAT、GSH-PX、GR、SOD和GSH的含量来调控凋亡相关蛋白Bcl-2、Caspase-3和Bax的表达,对抗癫痫持续状态诱导的神经细胞氧化损伤,以此发挥神经保护作用。白藜芦醇还可通过mTOR信号通路,下调NF-κB、CREB和MAPKs家族的磷酸化水平来抑制LPS诱导的BV-2细胞的促炎性酶及细胞因子的表达水平,白藜芦醇具有对抗癫痫持续状态和神经炎症的药理作用。
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