电针通过AMPK/mTOR通路改善大鼠脑缺血再灌注损伤的脑保护作用机制研究

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背景:脑卒中是一种急性脑血管疾病,其有效治疗方法很少。电针是一种将现代电刺激与传统针灸相结合的治疗方法,相对安全、经济、有效,并且应用广泛。自噬、凋亡和炎症小体是脑卒中发生后重要的病理变化。AMPK是调节细胞能量稳态的关键因子,并且广泛地参与到缺血性脑卒中发生后的多种病理生理过程中。因此,探索电针是否通过介导AMPK分子来调节缺血性脑卒中后神经元自噬、凋亡以及NLRP3炎症小体水平具有重要的临床价值。目的:探究电针是否可以通过调节神经细胞的自噬、凋亡水平以及N LRP3炎症小体的表达水平,从而对脑缺血再灌注损伤大鼠发挥脑保护作用。方法:1.将90只Sprague-Dawley大鼠(雄性,250g-270g)随机分为五组:假手术组(sham组)、大脑中动脉梗阻/再灌注组(MCAO/R组)、电针组(EA组)、电针+溶剂组(EA+NC组)、电针+AMPK抑制剂组(EA+Compound C组,简称为EA+CC组)。在大脑中动脉再灌注后3小时给予电针治疗,持续30分钟。电针治疗的部位是大鼠患侧肢体的曲池和足三里穴位。EA+NC组大鼠在造模成功后,腹腔注射溶剂,其余操作步骤与EA组大鼠相同。EA+CC组大鼠在造模成功后,腹腔注射AMPK抑制剂Compound C,其余操作步骤与EA组大鼠相同。2.各组分别取6只大鼠,于造模后2h和24h时进行神经功能缺损评分,并且在造模后24h时使用TTC染色技术来测量脑缺血大鼠模型的脑梗死体积,观察电针治疗对脑缺血大鼠的神经功能以及脑梗死体积的影响。3.电针治疗30分钟后,每组取5只大鼠用于Western blot检测LC3、CCAS3、Bcl-2、NLRP3、CCAS1、t-AMPK、p-AMPK、t-m TOR和p-m T OR的表达情况。此外,每组取5只大鼠,通过免疫荧光技术来检测LC3分子的表达情况。其余10只大鼠在实验操作过程中发生死亡。结果:电针治疗可以减轻MCAO/R组的神经功能障碍(P<0.05)和脑梗死体积(P<0.01),并且EA+CC组大鼠的神经功能障碍(P<0.05)和脑梗死体积(P<0.01)较EA组和EA+NC组增加。Western blot检测结果表明,MCAO/R组的LC3Ⅱ/Ⅰ、CCAS3、NLRP3(P<0.01)和CCAS1、p-AMPK/t-AMPK(P<0.05)的表达水平高于sham组,而Bcl-2、p-m TO R/t-m TOR(P<0.05)的表达水平低于sham组;EA组LC3Ⅱ/Ⅰ、p-AMPK(P<0.01)和Bcl-2(P<0.05)的表达水平高于MCAO/R组,而CCAS3、NLRP3、CCAS1、p-m TOR/t-m TOR的表达水平低于MCAO/R组(P<0.01);EA+CC组的LC3Ⅱ/Ⅰ(P<0.01)和Bcl-2(P<0.05)的表达水平低于EA和EA+NC组,并且p-AMPK/t-AMPK的比值较EA组(P<0.01)和E A+NC(P<0.05)组显著降低,而NLRP3和p-m TOR/t-m TOR的表达水平较EA和EA+NC组显著升高(P<0.01),CCAS3和CCAS1的表达水平高于EA组(P<0.01)和EA+NC组(P<0.05)。结论:研究结果表明,在大鼠1/R损伤后,电针治疗曲池(L11)和足三里(ST36)穴位可以通过调控AMPK/m TOR信号通路,从而激活细胞自噬,抑制细胞凋亡以及NLRP3炎症小体,从而发挥神经保护作用。
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