Necrostatin-1对脑外伤后自噬及凋亡的影响

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目的:在小鼠脑外伤模型上研究程序性坏死特异性抑制剂necrostatin-1对脑外伤导致的自噬、凋亡、组织损伤和神经功能损害的影响。方法:采用改良的自由落体装置,建立成熟雄性小鼠定量脑外伤(traumatic braininjury, TBI)模型。在脑外伤前通过单侧侧脑室注射Necrostatin-1(NEC-1)给药,并在伤后不同时间分别于处死前1h腹腔注射碘化丙啶(propidium iodide, PI),采用体视学显微镜观察并计数各组损伤及其周边区(皮质与海马)PI阳性细胞数量。为了进一步确证PI阳性细胞能否代表脑外伤引起的细胞死亡和丢失,我们利用组织缺损体积(lesion volume, LV)对TBI后脑组织损伤程度进行评估;同时利用行为学试验(Motor Test和Morris水迷宫试验)评估TBI后各组小鼠的运动和学习记忆的情况,以探究脑外伤导致的组织学损伤能否导致神经功能损害。为了进一步探究NEC-1是否能够影响脑外伤后自噬和凋亡的活性,我们利用免疫印记法分别检测了自噬活性相关蛋白(Beclin-1,LC3,P62)和凋亡活性相关(Bcl-2,caspase-3)的表达水平。同时为了进一步确证NEC-1对脑外伤后自噬和凋亡活性的影响,我们也利用了自噬及凋亡的抑制剂(3MA,Z-VAD)联合NEC-1检测了caspase-3和LC3-II的表达。结果:NEC-1减少了TBI引起的细胞丢失数量、组织缺损体积,并降低了TBI后造成的神经功能损害程度。免疫印迹结果表明NEC-1能够降低TBI后自噬相关蛋白Beclin-1、LC3-II的表达和凋亡相关蛋白Bcl-2、caspase-3的活性。联合使用3MA和Z-VAD进一步证实了NEC-1的作用,并且表明在TBI后24小时3MA可以同时降低LC3-II和caspase-3的表达,而Z-VAD只降低了caspase-3表达却增加了LC3-II的转化。结论:NEC-1能够抑制TBI引起的自噬和凋亡活性上调,并且NEC-1对于自噬和凋亡的影响机制可能参与了TBI后组织病理损害和功能障碍的修复过程。
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