川芎嗪抗糖尿病大鼠脑缺血再灌注损伤的转录组学研究

作者：袁仕林; 孙苗; 周玉佳; 刘琼; 常青; 黑常春^*; 杨笑^*

来源：中国药理学通报, 2022, 38(11): 1688-1698.

• 川芎嗪
• 糖尿病
• 脑缺血/再灌注损伤
• 全长转录组测序
• 炎症反应
• 信号通路

目的 基于全长转录组测序技术探讨川芎嗪(tetramethylpyrazine, TMP)对糖尿病(diabetes mellitus,DM)大鼠脑缺血/再灌注(ischemia/reperfusion, I/R)损伤的保护作用及其机制。方法 通过腹腔注射链脲佐菌素(STZ, 50 mg·kg-1)诱导大鼠DM模型，使用双血管闭塞法(2-VO, 10 min),再灌注16 h制备大鼠全脑I/R模型，TMP(40 mg·kg-1)每日腹腔注射。通过脑含水量检测、HE染色、尼氏染色、TUNEL染色评价TMP对DM大鼠脑I/R损伤的神经保护作用。全长转录组测序筛选差异表达基因，通过功能注释、代谢通路富集分析筛选TMP对DM大鼠发挥脑缺血保护作用的可能候选基因与代谢通路，并使用RT-qPCR、Western blot进行验证。结果 TMP治疗可减轻DM大鼠脑I/R后的脑水肿程度，增加神经元、尼氏体数目，明显减少细胞坏死和凋亡。GO富集分析发现TMP治疗后差异表达基因主要富集在炎症反应、转录因子复合物、生长因子活性等生物学功能上。KEGG通路分析发现其主要富集于细胞凋亡、Toll样受体等信号通路上。其中，TMP下调的基因有TLR2、MyD88、IL-1β、Caspase-3等。RT-qPCR、Western blot结果进一步证实TMP下调TLR2、MyD88、NF-κB、IL-1β、IL-6、Caspase-3,并上调Bcl-2的mRNA和蛋白表达。结论 TMP可能通过抑制炎症反应减轻神经元凋亡从而改善DM大鼠脑I/R损伤，作用通路可能为TLR2/MyD88/NF-κB信号通路。

• 单位
  宁夏医科大学; 基础医学院