天麻醇提物对脑缺血再灌注损伤中线粒体功能障碍的影响

摘要

该研究通过对大鼠局灶性脑缺血灌注后分离线粒体的研究,观察天麻醇提物对线粒体功能障碍的多个方面影响。将SD大鼠随机分为假手术组(Sham),模型组(MCAO/R),天麻醇提物低、高剂量组(262.3、524.6 mg·kg),尼莫地平组(Nim, 15 mg·kg)连续灌胃给药7 d后,采用线栓法复制大鼠MCAO/R模型,再灌注24 h后检测大鼠神经功能、脑梗死体积百分率以及在电镜下观察线粒体超微结构。采用梯度离心分离法分离线粒体后,进行氧化指标活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)的检测,呼吸链酶复合体Ⅰ~Ⅳ活性、线粒体通透性转换孔(mPTP)、膜电位(MMP)以及线粒体三磷酸腺苷(ATP)含量的测定。用ELISA法检测细胞色素C(Cyt C)在不同部位的表达;通过TUNEL染色观察各组大鼠脑组织细胞凋亡情况,以及Western blot检测脑组织中Bcl-2相关X蛋白(Bax)、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)的表达。实验结果显示,与Sham组相比,MCAO/R组神经功能障碍,脑梗死明显(P<0.01),伴有线粒体肿胀嵴消失。氧化应激相关指标ROS水平及MDA含量增加,呼吸链酶复合体Ⅰ~Ⅳ活性被抑制,mPTP异常开放,MMP以及线粒体ATP含量均减少(P<0.01)。而Cyt C从线粒体大量释放到胞质内诱导凋亡(P<0.01);然而天麻醇提物给药后对MCAO/R大鼠的行为缺陷和线粒体健康有积极作用,表现为ROS、MDA生成减少(P<0.01),线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ~Ⅳ的活性增加、恢复mPTP的水平(P<0.05)。此外,天麻醇提物降低了MMP的损失和Cyt C向细胞质逃逸(P<0.05),显著减少TUNEL阳性细胞数量(P<0.01),伴有Bax的减少和Bcl-2的上调(P<0.01),并且增加了ATP水平(P<0.01)。总之,天麻醇提物对MCAO/R诱导的线粒体功能障碍具有明显的保护作用,其机制可能与调节氧化应激、维持线粒体功能形态并抑制内源性凋亡有关。