小胶质细胞活化激活糖酵解PFKFB3/HMGB1通路对大鼠血管性认知障碍的影响

作者：沈文娟; 张琛; 沈威; 丁成成; 姚鹏^*; 徐文浩

来源：中华神经外科杂志, 2023, 39(09): 934-940.

DOI：10.3760/cma.j.cn112050-20230210-00036

• 糖酵解
• 认知障碍
• 磷酸果糖激酶2
• 大鼠
• 高迁移率蛋白1
• 神经炎性

目的探讨小胶质细胞活化激活糖酵解PFKFB3/HMGB1通路对大鼠血管性认知障碍的影响。方法 48只Sprague-Dawley雄性大鼠采用永久性双侧颈总动脉结扎法建立血管性认知障碍(VCI)模型, 并采用完全随机方法分为假手术组(Sham组)、VCI组、VCI+PFKFB3抑制剂3PO处理组(VCI+3PO组)、VCI+糖酵解激动剂二甲氧乙二酰甘氨酸(DMOG)处理组(VCI+DMOG组)4组, 每组12只。采用条件性恐惧实验评估大鼠的认知功能;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测血清神经丝轻链蛋白(NFL)、S100钙结合蛋白β(S100-β)和海马组织中乳酸、趋化因子配体2(CCL2)、白细胞介素6(IL-6)及高迁移率蛋白1(HMGB1)的表达量;采用蛋白质免疫印迹(WB)法检测离子钙结合适配器分子1(Iba1)、PFKFB3、AMP激活蛋白激酶α(AMPKα)、NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)蛋白的表达情况;通过苏木素-伊红(HE)染色法评估海马神经元的变性情况, TUNEL染色法评估海马神经元的凋亡情况。结果 4组大鼠的认知功能, 血清中NFL、S100-β及海马组织中HMGB1、乳酸、CCL2、IL-6、Iba1、PFKFB3、AMPKα、NLRP3、Caspase-3的表达量, 神经元的变性、凋亡率, 差异均有统计学意义(均P<0.05)。与Sham组相比, VCI组大鼠的认知功能低下, NFL、S100-β、乳酸、CCL2、HMGB1、PFKFB3、Iba1、NLRP3、Caspase-3表达升高, AMPKα表达降低, 神经元变性、凋亡率增加, 差异均有统计学意义(均P<0.05)。与VCI组相比, VCI+3PO组认知功能改善而VCI+DMOG组加重;VCI+3PO组NFL、S100-β、乳酸、CCL2、HMGB1表达降低, 而VCI+DMOG组升高;VCI+3PO组Iba1、PFKFB3、NLRP3、Caspase-3表达降低, 而VCI+DMOG组Iba1、PFKFB3、NLRP3、Caspase-3表达升高, AMPKα表达降低;VCI+3PO组神经元变性、凋亡率降低, 而VCI+DMOG组增加;差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论小胶质细胞活化激活糖酵解关键酶PFKFB3增强可上调炎性小体NLRP3的表达并诱导中枢炎性反应, 导致神经元损伤、变性和凋亡, 加重大鼠VCI, 其机制可能与海马组织中促炎因子HMGB1的增多有关。

• 单位
  武汉科技大学