褪黑素调控磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路在脊髓损伤小鼠中神经保护作用的机制

作者：闫立言; 韩萧男; 张明康; 尚春风; 冷子宽; 姬彦辉; 程田^*

来源：中华实验外科杂志, 2023, 40(07).

• 脊髓损伤
• 褪黑素
• 神经保护
• 磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路

目的探讨褪黑素(Mel)通过调控磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路对脊髓损伤小鼠发挥神经保护作用的机制。方法使用Allen’s击打法制备脊髓损伤模型并按随机数字表法分为假手术组(Sham组)、脊髓损伤组(SCI组)以及褪黑素治疗组(Mel组), 通过BMS评分观察小鼠的运动功能恢复情况, 悬尾实验和糖水偏嗜实验评价小鼠的抑郁及焦虑状态, 使用实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)检测致炎因子白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和抑炎因子IL-4的基因表达, 免疫荧光染色观察神经元的数量, 蛋白质印迹法(Western blot)分析PI3K/Akt信号通路相关蛋白的激活。组间比较采用t检验和单因素方差分析。结果与SCI组小鼠比较, Mel组小鼠伤后21 d(3.17±0.75比2.17±0.75)和伤后28 d的BMS评分(3.83±0.75比2.50±0.55)高于SCI组(t=-2.301、-3.508, P<0.05)。Mel组的悬尾实验(126.82±21.43比174.36±14.91)和糖水偏嗜实验(70.39±6.94比58.36±7.47)与SCI组比较, 显示Mel可改善小鼠的抑郁及焦虑状态(t=4.461、-2.886, P<0.05)。免疫荧光结果显示Mel组小鼠损伤脊髓组织中存活神经元数量(177.67±9.80比54.83±22.25)明显高于SCI组(t=-12.378, P<0.05)。Mel组小鼠的致炎因子IL-1β、TNF-α的基因表达水平分别为4.90±1.16比27.07±2.73、1.72±0.46比9.64±1.98, 明显低于SCI组(t=18.299、9.571, P<0.05), 抑炎因子IL-4的基因表达水平为0.64±0.13比0.22±0.09, 明显高于SCI组(t=-6.564, P<0.05)。Western blot结果显示Mel组的p-PI3K、p-Akt蛋白表达水平均显著高于SCI组(1.05±0.09比0.81±0.09、4.38±1.05比2.39±0.16, t=-4.623、-4.602, P<0.05)。结论褪黑素可以激活PI3K/Akt信号通路, 抑制炎性反应, 增加存活细胞数量, 改善脊髓损伤小鼠的预后。

• 单位
  郑州大学第一附属医院