2024年3月6日发(作者:得意洋洋的意思)
第23期 巩丽华,等:川苇嗪减少实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠神经元的凋亡与NF-kB信号通路相关性研究・23・川背嗪减少实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠神经元的
凋亡与NF-kB信号通路相关性研究巩丽华,周砚秋,王思远,马辰旭,侯云$(滨州医学院基础医学院,山东烟台264003)摘要:探讨川莒嗪(Tetramethylpyrazinc,
TMP)对实验性自身免疫性脑脊髓炎(experimental
autoimmune
encephalomyelitis,
EAE)小鼠神经元
凋亡的调节作用及其机制°
40只C57BL/6小鼠注射MOG-35-55制剂建立EAE模型,随机分为PBS组和TMP组,PBS及TMP每日腹
腔注射连续给药28
d,取腰椎段脊髓,行免疫荧光染色检测神经元数目’将PC12细胞按照处理不同,分为空白对照组、mteOeoG-y(IFN
-!)处理组、IFN-y+TMP组'各组均行流式细胞术检测神经元凋亡情况,Weyeo
blotting检测NF-kB、p-NF-kB表达水平'动物实验结
果显示与PBS组相比,TMP能明显增加神经元的数量(P<0.05)'而细胞实验结果显示TMP可有效抑制神经元细胞的凋亡(P<0.05),
且明显减少了
p-NF-kB的表达(P<0.05)
°
TMP对EAE小鼠有神经保护作用,其机制可能与抑制神经元的凋亡、抑制NF-kB信号通路
有关’关键词:川莒嗪;多发性硬化;神经元;凋亡;NF-kB中图分类号:R965
文献标识码:A
文章编号:1008-021X(
2020)
23-0023-04TetrametUylpyrazize
Decreas
tUe
Nenron
Apoptosis
of
tUe
Experimental
Autoimmune
Encenhalomyelitis
Micc
Through
NF-kB
Signaling
PatUwayGng
Lfua,
Zhou
Yanqia,
Wang
Sfuan,
Ma
Cheexu,
Hou
Yun
*(Colleae
L
Basic
Medicine,
Binzhou
Medical
University,
Yantai 264003,
China)Abstract:
To
explore
the
effects
and
mechanism of
tetramethylpyrazine
(
TMP)
on
neuronal
apoptosis
in
experimental
autoimmune
enceph—omyeli—s
(EAE)
mice.
A total
of
40
C57BL/6
mice
were
injected
with
MOG-35-55
and
pertussis
to
establish
EAE
model.
They
were
randomly
divided
into
PBS
group
and
TMP
group.
PBS
and TMP
were
injected
intraperitoneally
for
28
days,and
lumbar
spinal
cords
of mice
were
obtained
for
immunoLuorescence
staining.
The
PC12
cells
were
divided
into
blank
conOel
group,IFN-y
group
and
IFN-y+TMP
group.
Flow
cytometo was
ud
to
detect
neuron
apoptosis,and
western
blotting
was
ud
to
detect
the
expression
of
NF-kB
and
p-NF-kB.
In
vivo
experiment showed
that
compared
with
the
PBS
group, TMP
can
significantly
reduce
the
neuronal
apoptosis
(
P
< 0.05
).
In
vi—e
experiment
osu/s
showed that
TMP
can
effectively
inhib—
neuronal apoptosis
(
P<0.05)
,and
reduce
the
expression of
p-NF-i
(
P<0.05)
.
Therefore,TMP
has a
neuroprotectivo
effect on
EAE
mice,and
its
mechanism
may
be
related
to
the
inhibition
of
neuronal
apoptosis
and
the
reaula—on
of
NF-kB
signaling
words:tetramethylpyrazine;multipic
sclerosis;
neuron;apoptosis;NF-kB多发性硬化症(MS)是一种中枢神经系统(CNS)破坏性疾
病,常有炎性脱髓鞘的表现,是一种进行性的自身免疫性疾病。
MS病程反复,病况多呈缓慢进行性加重。该病病变部位弥散,
NF-kB表达和抑制促炎性细胞因子的产生来保护脑缺血-再灌
注损伤,并减轻由此产生的神经损伤症状(11-2)。我们前期研究
其症状和体征也相对复杂,病因及发病机制未完全明确。MS
的病理生理特征包括炎性反应、血脑脊髓屏障破坏、神经胶质
细胞活化,神经髓鞘脱失及神经元的凋亡等。在脑和脊髓的损
伤过程中,有研究证明首先出现少突胶质细胞的凋亡,随后,星
形胶质细胞、小胶质细胞陆续被激活,凋亡区最终演变成脱髓
鞘(1勺。同时,研究发现由于缺血、缺氧、感染等因素都会对神
发现,TMP
(
30
mg/kg)能够通过调节炎症反应、减少胶质细胞
的活化并保护血-脊髓屏障而显著地降低EAE小鼠的神经行
为学评分,其缓解神经损伤症状(13-4)。而TMP对EAE小鼠神
经元的影响尚未见报道。NF-kB作为一种具备多向性转录激活性能的核转录因子,
遍布于各种神经细胞中,并参与调节氧化应激及细胞凋亡等病
理生理过程(15)。活化的NF-kB能加剧神经元的凋亡,引发中
经细胞造成损害,其中,神经元对各损伤因素的敏感性更高。
神经元坏死性凋亡会直接影响到中枢神经系统的功能结构,引
发缺血性脑血管疾病[3]、神经退行性疾病⑷等。最新研究表
明,MS病变区的神经元细胞密度明显减低,神经元细胞的变性
凋亡是引起MS中枢神经症状的主要原因灼。因此,减少神经
枢神经系统功能损伤,造成认知能力和记忆减退等,促进神经
退行性病变[16]。在MS患者及动物模型中,脑和脊髓病变处发
现了激活的NF-kB"-8」,多项研究提示NF-kB信号通路在
MS/EAE病程进展中起重要作用。因此,本研究主要是探讨并
明确TMP对EAE小鼠神经元的影响及调节机制。我们检测了
TMP对EAE小鼠神经元凋亡情况的影响,以及TMP对神经元
细胞的凋亡情况和p-NF-kB表达水平的影响。以EAE小鼠和
IFN-y处理后PC
12细胞为实验基础,探讨了神经元凋亡、NF-
kB
信号通路与MS之间的关系,进一步证明了
TMP是多发性
硬化症的潜在治疗药剂,旨在为多发性硬化症的治疗寻求新的
靶点。元凋亡成为缓解MS的重要策略。川苇嗪(Tetramethylpyrazine,TMP)是从中药川夸'嗪中提取
的生物碱[6],几百年来,它一直被用于治疗肾脏、心脏和脑部疾
病,几乎没有不良反应*9)。有学者在大鼠脑出血模型发现,丹
参川苇嗪注射液能够抑制脑出血大鼠的神经元凋亡[10]。在中
枢神经系统中,TMP治疗还可以通过减少神经细胞凋亡、降低
收稿日期:2020-08-26基金项目:山东省自然科学基金(基金号为ZR2016HP05)作者简介:巩丽华!
1986"),女,山东蓬莱人,硕士研究生在读,研究方向:神经炎性疾病的治疗急机制研究;通信作者:侯云
山东化工-24
-1材料与方法1-1实验动物、细胞与试剂SHANDONG
CHEMICAL
INDUSTRY2020年第49卷10
mO后用
仪
波长450
nm
的
度值,计算细
胞存活率,选取后续TMP的使用浓度。依据实验结果,选TMP
(50
pmol/L)作为后续实验浓度。1.2.5
SPF级C57BL6
(性,12周龄),购自
南
实验
动物中心,PC12
细胞株购买自
Ameocan
Type
Culture
Collection
(ATCC)。MOG35-55
自
HookeLabs,
TMP
来自
Sigma-AldOch
,
清(FBS)、DMEM
(
)培养基和0.25%
化液
自
Gibes公司°抗NeuN兔克隆抗体(
Abeam),
抗兔Alexa-488
抗(Jackson
ImmunoRearch)
,NF-kB、p-NF-)B
抗体(美国
CeC
Signaling)
,ICN--)/(美国
Peprotech)。MTT
自
Sigma-Aldrich
,超敏ECL发
自Thermo公司。由碧云天
技术
(PMSF)、BCA
蛋白浓度
流式细胞术检测细胞凋亡情况胞分组处理如下:空白对照组,ICN-/
(
100
ng/mL)
组,ICN-/
(100
ng/mL)
+
TMP
(50
pmol/L)组。收集细胞并
用冰冷的PBS洗
次,于200
!L结合缓冲液
培养。B
胞重悬后,每个
品中先加入5
p,L
AnnexinV-FICC混匀,再加
入2
^LPH作液,
混匀,然后在室温下在黑暗中孵育30
-O,在
胞仪上进行
分析。1.2.6
Western
blotting
检测蛋白表达:RIPA裂解液、蛋白
抑制剂、SDS-PAGE
-
。1.2方法1.2.1
EAE小鼠模型的建立的细胞
,在冰
用RIPA裂解液裂解胞30
min,然后4
t
13000
r/min离心30
min,取
清。使用
BCA法
白浓度后,加sample
buffer煮沸10 min。 用
白分
50曲在10%
SDS-PAGE
分离目的蛋白,转膜实验方案
滨州医学院实验 管
会实验
会
。EAE模型的建立和临床评分的评估细节参考 问。 随
分为
:PBS组(n
=
20)、TMP组(30mg/kg,n
=
20)。
后,5%脱
粉
室温1
h,滴加一抗:NF-kB、p-NF-kB,4t孵
,室温复温1h后,TBST液洗膜后,滴加相关二抗,洗涤、使用ECL显色。注射自免疫后第13
始进1.3统计学分析数据采用
分析软件SPSS19.0进行
分
。计资料数据以平
士SEM表示。
数据比较采用
素分析(ANOVA)检验,经
Bonferroni
0
,p
<0.05
被认为学意义。行,
腹腔注射15
d后死。1.2.2免疫荧光染色检测神经元的数量后,取腰椎段脊髓。首先经4%的多
4t后
6h后,换30%的蔗糖4
t放置
EAE.
3
d后,经OCT包埋剂-80
t
保存,用
冰冻切片。切片后
4%多
灌
免疫荧光染
神
的数量。具体操作如下:
切片于2结果2.1
TMP能改善EAE小鼠的临床评分EAE模型构建成功后,PBS组及TMP
(
30
mg/kg
)组24孔培养
用含抗兔来源抗NeuN的单抗的PBS
4
t孵,第
天室温复温1h后,PBS清洗三遍,加入稀释的 抗Alexa-488的
抗室温避光孵育2
h,后PBS清洗三遍,加入
稀释的DAPC染核室温孵育15
min后,PBS清洗后用抗荧光淬
的封片剂封片后
显微镜下 片。1.2.3
PC12现
度发病,表现为反应、食
及体重下降等,逐现尾部无力,严重者
。
现死亡。与PBS组对比,TMP(
30
mg/kg
)组显著降低了平均神经行为学评
分
神经行为学评分(p<0.05)[14]o
结果表明,TMP清、5%
清,100U/mL青霉素*100
mg/mL链霉素的DMEM培养基中,置
37
t*
PC
12
细胞接
10%
治疗能够改善EAE
2。的神
状,恢复
的神经功2.4
TMP对EAE小鼠的神经细胞数量的影响TMP(30
mg/kg
)治疗EAE小鼠后,神经行为学评分改善
5%
CO2细胞培养箱中培养。细胞呈
长至细胞80%~90%
代。长,天换液,待合时,用0.25%胰蛋白
化后,按1:3表明中枢神
神
损程度
。进行免疫荧光染色1.2.4
CCK8法检测细胞的存活率细胞传代过夜后,使用ICN-/
(
100
ng/mL)干预处理细胞
2
h后,加入不同浓度的TMP
(0,25,50,100,200
pnol/L)继续
培养24
h。每孔加入CCK8溶液10
p,L,37
t孵育4
h,低速振脊髓神经元数
化,与PBS
比,TMP(
30
mg/kg
)组阳性表达NeuN的神
胞数量显
力卩(P<0.05)
(
1)。
表明,TMP治疗
少中枢神
神经元细胞的凋亡,从
EAE的临床严重程度。A:
NeuN在各组的表达;B:
NeuN阳性表达细胞数量统计;*
*
P<0.01
/
P<0.05
图1
NeuN在各组的表达情况的干预作用。且TMP
(50
pmol/L)能够最大程度地减少ICN-
2.3
TMP对ICN-/干预后PC
12细胞存活率及凋亡
的抑制作用!P<0.05)
(
2)。
,我
了
TMP对的影响ICN-/干预后PC
12凋亡的 。与空白对照组比较,ICN-!ICN-/是EAE发病过程中分泌的主要Th1型炎性细胞因
'ICN-/+TMP:
胞凋亡
明显升高;与
纯ICN-/比子。
,体
实验
用ICN-/刺激神
。结果发现,与较,TMP处理后细胞凋亡数量显著下降。综结果说明,TMP
空白对照组比较,ICN-!
(100
ng/mL)显
降低了神
的活
。
TMP
作用后,
呈浓度
性降低了
CFN-!抑制ICN-/刺激所引起的神
凋亡(图2)。
第23期
巩丽华,等:川苇嗪减少实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠神经元的凋亡与NF-xB信号通路相关性研究A100806040A20l
=_qe>=a。・25・c**%>s£dode
a一一oWild IFN-y
200 TMP(uM)IFN-y +TMPBWildIFN-yIFN-y
+
TMP21:.g111
imi|
i
ii
iiui|FITC-AFITC-AA:
TMP对IFN-!干预后PC
12细胞存活率的影响;B:
TMP对IFN-干预后PC
12细胞凋亡的影响;
C:
TMP对IFN-干预后PC
12细胞凋亡数目统计;**
P<0.01,
*
P<0.05图2
TMP对DN-!干预后PC
12细胞存活率及凋亡的影响2.4
TMP对DN-
干预后PC
12细胞中p-NF-KB的
表达影响与空白对照组比较,【测-增加了
p-NF-kB/NF-kB的表
达(P<0.05);与
DN-组比较,p-NF-kB/NF-kB
的表达在
DN
—+TMP组显著降低!P<0.05)(图3)。
,TMP治疗
少P-NF-kB/NF-kB的表达,表明NF-kB信号通
和脑部疾病,应用范围
TMP在中枢神经损伤
少
反应。近年来
发现,进增殖,
模型中,能够保护神
胞存活、促善后肢运动[23]。
题
期
发现,TMP少
胞治疗可显著降低EAE小鼠的临床评分,其作用
在TMP、抑制神
胞的活化和保护血脑屏障,证明TMP是极
的MS治疗药物[13-4]。 实验用TMP来处理对神
的保护作用,以期对TMP的神经保护作用
加完善的实验依据。胞凋亡
胞主动死亡的机体调节
,能够维持胞内环境的稳
神
胞代谢平衡。多
明细胞凋亡与神经退行性疾病的发病
关,
脑
、帕金病、 默
MS[24]
o
,神
凋亡在MS的发展关
,是MS常见特征之一[25]。
,我利用
DN-干预的PC
12
胞,
保护神经元减少凋亡的作用中起到关键作用。----------------------------I*胞术、免疫荧光染
DN-干预的PC
12
胞进行
法,对
EAE.
以及,证明TMP治疗能显著降低(言
炎性环境中神
的凋亡情况。实验结果表明,TMP可以改善EAE模型
现的神经退行性病变,保护EAE小鼠的神
|胞,神
的凋亡。B:
p-NF-kB/NF-kB
的表达比值统计;*
*
P<0.01,
*
P<0.05
图3
TMP对IFN-干预后PC
12细胞中p-NF-xB的表达的影响
suapreoKo)Wild IFN-y
IFN-y
+
TMP激活NF-kB可以通
节下
子促进细胞凋亡和应激反应的发展。NF-kB被激活后,能够引起神
的凋亡,引发枢神
功能损伤,促进神经退行性病变[16]。在MS患者及
模型中,脑
脊髓病
发现了激活的NF-kB[17-8],多NF-kB信号通路在MS/EAE病
进展中起重要作
:B、NF-kB在各组的表达;用。
3讨论多发性硬化
免疫
介导的中枢神
统的退行性疾病,多年来,抗
反应、抑制脱髓鞘
胞凋亡一直是MS治疗的关
[20]o
尚 明确多发性硬化的发我对p-NF-Kb/NF-xB的蛋白表达水平进行,明TMP治疗能显著降低神
p-NF-kB/NF-kB的表达,说明TMP调控神
凋亡的途径
与NF-kB信号通关。综
,本实验中用TMP干预EAE小鼠模型及DN—干预的PC
12
胞,能够降低EAE小鼠的临床评分,对
神
损伤症状
缓解作用,抑制了神
的凋亡
降低了NF-xB的表达。
见,TMP'
的治疗MS的药物,但其在MS患者中的进
应用
病机制,其病
状和体征
对复杂,
仍然缺乏切实有探索。的治疗药物。近年来,多
治疗MS的新型药物的面世,在获
得治疗作用的
面临着
的安全性
。
,MS的主要治疗方法包括使用
的*-干扰素[21]、
,然而它们的缺点明显:
常用药
重心脏负担。
、与枢神
的结合能力差。引起肠道副反应,
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by
activating
pgc-1a
in
rats
[
J
].Neuochem
Res,
2015,40(
7
):
1393%1401.[24]
WU
J
R,
WANG
J,
ZHOU
S
K,et
al葡ecostatin-1
protection
(1):
192-200.[13]
BAI
X
Y,WANG
X
F,ZHANG
L
S,et
thylpyozine
ameliorates
experimental
autoimmune encephalomyelitis
by
modulating
the
infammatoo
respon
[
J
].
Biochem
Biophys
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3)
:
dopaminergic
neurons
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2015,10(7):1120-1124.[14]
ZHANG
L,LU
X,
GONG
L,
et
thylpyozine
protects
blood
-
spinal
cord
b—Oer
inteaOty
by
modulating
microglia
poeaaoiaioon
ihaough
acioeaioon
oeSTAT3
LSOCS3
and
onhoboioon
of NF
-
kB
signaling
pathways
in
experimental
autoimmune(本文文献格式:巩丽华,周砚秋,王思远,等原I茸嗪减少实验性
自身免疫性脑脊髓炎小鼠神经元的凋亡与NF-kB信号通路相
关性研究[J].山东化工,2020,49(23)
:23-26.)热钢金相组织的浸蚀剂及其使用方法:CN107063816A
[
P],
2017-03-10.(上接第22页)(2)
显示T/P91、92钢中(-铁素体、鉴别回火与未回火及
两相区组织推荐采用电解浸蚀法,电解浸蚀剂推荐采用10%硫
酸或过硫酸钱水溶液。(3)
显示
S30432、TP347HFG、TP310HCbN
三种耐热不锈钢
固溶态组织时,应首选电解浸蚀进行晶界与组织形貌的显示。
其中,固溶态S30432与TP347HFG应采用浓硝酸电解浸蚀显示
晶界,用10%草酸电解浸蚀显示组织形貌;对TP310HCbN应首
[3]
王俊海,朱
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选浓硝酸或10%硫酸电解浸蚀显示晶界与组织形貌。(4)
显示
S30432、TP347HFG、TP310HCbN
三种耐热不锈钢
时效态组织时,应采用化学浸蚀法,推荐采用盐酸苦味酸水溶
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18-22+26.)
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