黄芪注射液对大鼠急性脊髓损伤的神经保护作用及机制研究

作者:冯韬; 吕烨华; 王盛; 黄维; 糜大国*
来源:南京中医药大学学报(自然科学版), 2022, 38(12): 1128-1136.
DOI:10.14148/j.issn.1672-0482.2022.1128

摘要

目的 基于细胞凋亡Fas和TRAIL死亡受体信号通路探讨黄芪注射液对大鼠急性脊髓损伤(SCI)的神经保护作用及机制。方法 40只健康的雄性SD大鼠随机分为假手术组,SCI模型组,黄芪注射液低、中、高剂量(1、2、4 mL·kg-1)组,每组8只。采用改良的重物打击法构建大鼠急性SCI模型;按照BBB评分和Rivlin斜板实验评价大鼠运动功能;苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin, HE)染色检测脊髓组织病理变化;尼氏染色法检测脊髓神经元细胞损伤程度;高通量转录组测序分析差异表达基因;qPCR验证基因转录水平的表达量;利用TUNEL试剂盒检测各组脊髓细胞凋亡情况;Western blot检测凋亡通路关键蛋白表达水平。结果 BBB评分和斜板试验结果显示,与假手术组比较,模型组大鼠表现出明显的运动功能障碍;HE染色显示模型组脊髓组织病理病变严重;模型组尼氏染色着色较浅,神经元细胞损伤严重;与假手术组比较,模型组脊髓中4 597个基因差异表达,Fas、TRAIL、Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9和Bax蛋白表达显著上调(P<0.01),Fas凋亡抑制分子FAIM和抗凋亡因子Bcl-2的蛋白表达量显著降低(P<0.01)。与模型组比较,黄芪注射液组的BBB评分、Rivlin斜板度数显著升高(P<0.05,P<0.01),组织病变程度较小,尼氏染色着色程度随剂量升高而变深,黄芪注射液高剂量组脊髓神经细胞损伤和凋亡得到显著缓解(P<0.01)。转录组测序和qPCR结果显示:与模型组比较,黄芪注射液中、高剂量组中参与细胞凋亡调控的FAIM和TRAIL mRNA差异表达(P<0.01),黄芪注射液高剂量组Fas、TRAIL、Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9和Bax蛋白表达被剂量依赖性地抑制(P<0.05,P<0.01),FAIM和Bcl-2的蛋白表达上调(P<0.01)。结论 黄芪注射液可能通过对死亡受体途径Fas和TRAIL蛋白的抑制,进而调控神经元细胞的程序性凋亡,发挥对SCI的神经保护作用,改善脊髓组织损伤病变程度,加速后期神经运动功能障碍的恢复。

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