基于MicroRNa-9-Notch1信号通路探讨电针对MCAO大鼠内源性NSCs增殖的影响

来源 :福建中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:book_008
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目的:  探讨电针“曲池”、“足三里”穴是否通过microRNA-9(miR-9)调控Notchl信号通路促进缺血再灌注损伤(Ischemia-reperfusion injury,IRI)大鼠内源性神经干细胞(Endogenous neural stem cells,NSCs)增殖的神经保护机制。  方法:  1.将SPF级健康雄性SD大鼠,随机分为假手术(Sham)组,模型(MCAO)组,电针(MCAO+EA)组,电针+DMSO溶剂(EA+DMSO)组和电针+miR-9 mimics(EA+miR-9mimics)组。  2.参照Zea Longa法,制备大鼠大脑中动脉脑缺血再灌注(middle cerebral arteryocclusion,MCAO)模型。鉴定MCAO模型成功后,手术第二天开始实施电针干预治疗,取患侧“曲池”、“足三里”组穴,应用G6805电针治疗仪,针刺电压峰值为6V,疏密波,频率1~20Hz,以肢体轻轻抖动为度,每次电针30min,1次/天,共7天。假手术组及模型组,不予任何治疗。  3.将Brdu溶于无菌生理盐水中,造模后分别在第2、3、4、5、6天进行腹腔注射,2次/天,每次注射间隔8h; DMSO、miR-9 mimics采用脑立体定位仪进行侧脑室注射,造模前30min完成。  4.采用Zea-Longa评价法评估各组神经功能缺损情况;TTC染色计算脑梗死体积;利用Catwalk XT10.0步态分析系统观察大鼠运动功能;免疫组化观察脑缺血皮质区Ki-67、Nestin、Vimentin和GFAP阳性细胞的增殖情况;免疫荧光观察Brdu分别与Nestin和GFAP,以及Nestin与GFAP共定位情况;Westem blotting法检测脑缺血皮质区中细胞周期限制点调控因子P16、Cyclin D1、CDK4的表达水平和Rb磷酸化水平,以及Notchl信号通路信号分子Notch1、JAG1、NICD、Hes1、Hes5的蛋白水平;实时荧光定量PCR检测脑缺血皮质区中miR-9相对表达量。  结果:  1.本研究发现电针“曲池”、“足三里”穴治疗MCAO大鼠7天,有效减轻大鼠神经功能缺损(p<0.05)和减少脑梗死体积(p<0.05)。  2.电针“曲池”、“足三里”穴提高MCAO大鼠在Catwalk系统通道的运动速度(p<0.05),  3.减少持续时间(p<0.05);其MCAO大鼠的步长、爪印面积、最大接触面积、最大压强和平均压强(右前肢、右后肢、左后肢)增加、四肢摆动时间缩短(p<0.05),而四爪单脚站立时间无显著性差异(p>0.05);肢体着地支撑模式发生变化(以AB步态模式为主),使身体维持协调平衡。  4.电针“曲池”、“足三里”穴治疗缺血再灌注损伤大鼠7天后,促进皮质Ki-67(+)、Nestin(+)细胞、Vimentin(+)细胞及GFAP(+)细胞数量均增加(p<0.01); Brdu分别与Nestin、GFAP共定位观察,发现Brdu(+)/Nestin(+)、Brdu(+)/GFAP(+)共定位细胞数量在皮质区增加;并且Nestin(+)与GFAP(+)共定位细胞主要在缺血周围区其数量大量增殖,而远隔区的皮质部位也出现增殖现象。  5.电针“曲池”、“足三里”穴治疗缺血再灌注损伤大鼠7天后,电针(MCAO+EA)组CyclinD1、CDK4的蛋白水平和p-Rb的磷酸化水平较模型(MCAO)组升高(p<0.05),而P16的表达水平降低(p<0.05)。  6.以U6 snRNA作为内参,miR-9在各组大鼠缺血周围区的皮质脑组织相对假手术(Sham)组的表达,其中模型组、电针组和电针+miR-9激动剂组其表达水平均显著性下降(P<0.05),而电针干预7天后,miR-9的表达水平较模型组进一步降低(P<0.05),而与电针+miR-9激动剂(EA+miR-9 mimics)组无明显差异(p>0.05)。  7.电针+miR-9激动剂(EA+miiR-9 mimics)组相对电针+DMSO溶剂(EA+DMSO)组Brdu(+)细胞数量、Nestin(+)细胞数量以及Brdu与Nestin共定位的细胞数量减少。  8.与假手术(Sham)组相比,模型(MCAO)组、电针(MCAO+EA)组和电针+DMSO溶剂(EA+DMSO)组大鼠脑缺血周围区的皮质部位Notch1、JAG1、NICD、Hes1、Hes5的蛋白表达量显著性增加(p<0.05或p<0.01);与模型(MCAO)组相比,电针(MCAO+EA)组和电针+DMSO溶剂(EA+DMSO)组大鼠脑缺血周围皮质区Notch1、JAG1、Hes1、Hes5的蛋白表达量进一步增加(p<0.05或p<0.01),而NICD蛋白表达没有统计学意义(p>0.05),但有增加趋势;与电针+DMSO溶剂(EA+DMSO)组相比,电针+miR-9激动剂(EA+miR-9 mimics)组大鼠脑缺血周围皮质区Notch1、NICD、Hes1、Hes5的蛋白表达量明显降低(p<0.05),而JAG1蛋白表达没有统计学意义(p>0.05)。  结论:  1.基于“治痿病独取阳明”中医理论证实电针“曲池”、“足三里”穴治疗缺血再灌注损伤大鼠7天,能够改善大鼠神经行为学评分和脑梗死体积。进一步采用Catwalk步态系统分析,揭示电针“曲池”、“足三里”穴能有效改善缺血性脑卒中大鼠的运动和协调功能。2.电针“曲池”、“足三里”穴促进缺血性脑卒中大鼠缺血周围区反应性星型胶质细胞增殖,以及远隔区的皮质部位神经干细胞增殖,并分化为GFAP(+)星型胶质细胞,但也可能来源于其他部位NSCs的迁移、分化。其Brdu(+)/Nestin(+)和Brdu(+)/GFAP(+)细胞增殖与皮质P16-Cyclin D1/CDK4复合物-Rb调控细胞周期限制点由G0/G1期向S期切换密切相关。  3.电针“曲池”、“足三里”穴抑制MCAO大鼠缺血周围区的皮质部位miR-9的表达,激活Notch1信号通路(与配体JAG1无关),活化NICD促进下游Hes1和Hes5的表达,从而促进Nestin(+)细胞增殖,但这种具备增殖能力的细胞其定性有待进一步研究。
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