香兰素通过抑制自噬及PINK1信号通路改善新生大鼠低氧缺血性脑损伤与炎症反应

摘要

目的 探讨香兰素(vanillin,Van)对新生大鼠低氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)的影响及作用机制.方法 将7日龄SD大鼠根据改良的Rice-Vannucci法构建HIBD模型,将120只新生大鼠随机分为5组:假手术(Sham)组、HIBD组、HIBD+Van(20 mg·kg-1)组、HIBD+Van(40 mg·kg-1)、HIBD+Van(80 mg·kg-1)组,每组30只,香兰素处理组大鼠分别按照对应剂量腹腔内注射香兰素,每12h注射一次,连续注射2d,假手术组和HIBD组大鼠同时注射等量无菌生理盐水.48h后将各组大鼠麻醉后断头处死,收集脑组织计算脑组织含水量,TTC染色检测梗死面积,苏木精-伊红染色观察脑组织病理学变化,酶联免疫吸附法(enzyme linked immune sorbent assay,ELISA)检测脑组织中白细胞介素-1 β(interleukin-1 β,IL-1 β)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)及肿瘤坏死因子-a(tumor necrosis factor,TNF-α)含量,免疫荧光染色检测脑组织微管相关蛋白1 轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain3,LC3)表达,蛋白质印迹(Western blot)检测脑组织自噬相关蛋白表达,实时定量PCR和Western blot检测PTEN诱导假定激酶1(PTEN induced putative kinase 1,PINK1)mRNA与蛋白表达.结果 与Sham组比较,HIBD组大鼠脑组织含水量显著增加(P＜0.05),脑梗死面积显著增加(P＜0.05),炎症细胞因子TNF-α、IL-1 β与IL-6含量显著增加而抗炎因子IL-10含量显著降低(P＜0.05),LC3荧光表达强度增加,Beclin-1蛋白表达水平和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值显著升高(P＜0.05),P62蛋白表达水平显著下降(P＜0.05),同时,脑组织中PINK1mRNA与蛋白的表达水平均显著升高(P＜0.05).与HIBD组比较,不同剂量香兰素(20mg·kg-1、40 mg·kg-1、80 mg·kg-1)作用下,大鼠脑组织含水量显著下降(P＜0.05),脑梗死面积显著减小(P＜0.05),炎症细胞因子TNF-α、IL-1 β与IL-6含量显著下降而抗炎因子IL-10含量显著升高(P＜0.05),LC3荧光表达强度减弱,Beclin-1 蛋白表达水平和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值显著降低(P＜0.05),P62蛋白表达水平显著升高(P＜0.05),而PINK 1 mRNA与蛋白的表达水平均显著降低(P＜0.05).结论 香兰素具有改善新生大鼠低氧缺血性脑损伤、减轻炎症反应的作用,其机制可能抑制自噬及PINK1信号途径激活相关.