淫羊藿素通过GPER-ERK-NF-κB信号通路调控小胶质细胞极化抑制脑缺血诱导的神经炎症

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背景:缺血性脑卒中是一种急性脑血管疾病,也是神经内科最常见、最多发的疾病之一。脑缺血再灌注损伤是缺血性脑卒中重要的病理机制,而神经炎症反应又是缺血再灌注损伤后的主要病理机制之一。小胶质细胞在神经炎症反应中发挥着至关重要的作用,可在缺血后迅速激活并极化成促炎表型(M1型)和抑炎表型(M2型),从而调控炎症反应。研究显示,雌激素通过G蛋白偶联雌激素膜受体调控小胶质细胞向M2型极化,发挥抗炎作用。淫羊藿素(Icaritin,ICT)是从淫羊藿植物中提取的植物雌激素,具有较强的抗炎作用。我们前期研究发现ICT对缺血再灌注大鼠有很好的保护作用,但其潜在机制尚不清楚。因此,本实验旨在探讨ICT对缺血再灌注损伤大鼠小胶质细胞活化和极化调控的作用及机制,为进一步揭示ICT的脑保护作用提供实验依据。目的:通过在体实验,观察ICT对脑缺血再灌注损伤大鼠的神经保护作用;明确ICT对大鼠脑缺血再灌损伤时小胶质细胞活化和极化的调控作用;阐明ICT对小胶质细胞极化的调控是通过GPER-ERK-NF-κB信号通路实现的。方法:雄性,健康SD大鼠,体重250-280 g,采用线栓法制备短暂性大脑中动脉栓塞(Temporary middle cerebral artery occlusion,tMCAO)再灌注模型,ICT治疗及GPER、ERK信号特异性抑制剂干预实验。运用Garcia JH神经功能评分和Fluoro-Jade C染色评估tMCAO大鼠神经功能;Cat Walk步态和转棒实验检测tMCAO大鼠运动功能;ELISA检测缺血半损伤区IL-1β、TNF-α和IL-10的含量;q PCR方法检测缺血半损伤区IL-1β、TNF-α、CD11b、CD68、CD206和NF-κB的基因表达情况;Western blot方法检测缺血半损伤区Iba1、CD40、CD206、GPER蛋白表达情况和NF-κB、ERK蛋白磷酸化水平;组织免疫荧光检测CD68、CD206和Iba1的共标情况。结果:1.ICT可提高tMCAO大鼠Garcia JH神经功能评分,减少tMCAO大鼠变性退化神经元的数量;2.ICT可明显改善tMCAO大鼠步态参数,增加tMCAO大鼠的在棒时间和转速;3.ICT可明显减少tMCAO大鼠脑组织含水率及促炎因子IL-1β、TNF-α含量,明显增加抗炎因子IL-10含量;4.ICT下调tMCAO大鼠缺血半损伤区Iba1蛋白和CD11b mRNA表达水平,下调小胶质细胞M1表型标志物CD40蛋白、CD68 mRNA表达水平,升高M2表型标志物CD206蛋白/mRNA表达水平;5.ICT降低tMCAO大鼠缺血半损伤区NF-κB mRNA表达水平,抑制NF-κB蛋白磷酸化,升高磷酸化ERK蛋白的水平;6.侧脑室立体定位分别给予GPER和ERK的特异性抑制剂G15和U0126后,ICT对tMCAO大鼠的神经保护及抗炎作用被逆转了;7.G15和U0126逆转了ICT对tMCAO大鼠缺血半损伤区Iba1、CD40、CD206、p-NF-κB、p-ERK蛋白表达水平的影响。结论:1.ICT对tMCAO大鼠具有抑制神经炎症、改善运动功能和脑保护作用;2.ICT通过调控小胶质细胞活化和极化抑制缺血再灌注诱导的神经炎症;3.ICT可能通过GPER-ERK-NF-κB信号通路来实现对小胶质细胞活化和极化的调控。
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