2016年09月19日发布 | 427阅读

陶扎色替改善SAH大鼠模型早期脑损伤的机制

Andy

浙江大学医学院附属第二医院

【Ref: Yin C, et al. Neuropharmacology. 2016 Sep;108:316-23. doi: 10.1016/j.neuropharm.2016.04.013. Epub 2016 Apr 13.】


细胞凋亡是蛛网膜下腔出血(SAH)后早期脑损伤的主要病理过程。以往研究表明,陶扎色替通过激活双重亮氨酸拉链蛋白激酶(DLK)通路,起改善神经损伤的作用。重庆医科大学附属第一医院神经外科的Cheng Yin等将陶扎色替应用于SAH大鼠模型,以研究其对SAH后早期脑损伤的治疗效果及作用机制,结果发表在2016年4月的《Neuropharmacology》在线上。


该项研究首先通过Garcia神经功能评分和平衡木实验发现,低剂量(1ug)陶扎色替能够显著改善大鼠SAH后24小时和72小时的神经功能损伤程度,而高剂量(5ug)陶扎色替则无明显改善作用。脑水肿测定结果显示,两个剂量陶扎色替均能有效改善SAH后的脑水肿程度(图1)。故在后续研究中作者均采用低剂量陶扎色替进行实验。


图1. 低剂量与高剂量陶扎色替对SAH后24小时和72小时的神经功能及脑水肿的改善作用。


接着,作者通过免疫荧光双染色技术,观察陶扎色替对神经元凋亡的影响,结果发现陶扎色替能有效减少SAH后凋亡的神经元数量(图2)。



图2. 陶扎色替可有效减少SAH后24小时的凋亡神经元数量。


作者进一步研究陶扎色替的抗SAH后神经凋亡作用机制。蛋白印迹结果发现,陶扎色替能显著减少DLK、MA2K7、p-JNK和CC-3的蛋白表达水平,而JIP3的表达水平则显著升高(图3)。


图3. 大鼠SAH后24小时陶扎色替对左侧皮质的DLK、JIP3、MA2K7、p-JNK和CC-3蛋白表达水平的影响。


为验证陶扎色替是否通过DLK/JIP3/MA2K7通路抑制SAH后细胞凋亡,作者在SAH模型建立前24小时给予相应的siRNA抑制上述通路蛋白,观察SAH后24小时各组大鼠神经功能、脑水肿和凋亡蛋白CC-3的变化情况。结果发现,各siRNA能显著下调凋亡蛋白CC-3的表达水平,但仅仅只有DLK siRNA干扰陶扎色替改善SAH大鼠神经功能和减轻脑水肿的保护作用(图4)。



图4. DLK、JIP3和MA2K7 siRNA对SAH后24小时陶扎色替治疗作用的干扰效果。


随后,该研究分别给予SP600125、SB203580和PD98059阻断JNK、p38MAPK和MEK信号通路上的关键蛋白。结果显示,阻断JNK和p38MAPK能有效地改善SAH后大鼠的神经功能和减轻脑水肿以及降低凋亡蛋白CC-3的表达水平(图5)。



图5. JNK、p38MAPK和MEK阻断剂对SAH后24小时陶扎色替治疗作用的干扰效果。


最后,作者对其他主要的凋亡蛋白进行检测,发现陶扎色替能够下调凋亡蛋白Bim、CC-9和CC-3的表达水平,同时上调抗凋亡蛋白BCL-2的表达。因此提示,陶扎色替可能通过调节DLK/JIP3/MA2K7/JNK信号通路发挥作用,有效减少大鼠SAH后的神经元凋亡数量,减轻脑水肿和改善实验动物的神经功能。


(浙江大学医学院附属第二医院Andy编译,浙江大学医学院附属第二医院王勇杰博士审校,《神外资讯》主编、复旦大学附属华山医院陈衔城教授终审)


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