三七皂苷R1对大鼠脊髓损伤后线粒体功能和神经炎症的作用及相关机制研究

作     者：罗鸿波 周明建 陈宇鑫 LUO Hongbo;ZHOU Mingjian;CHEN Yuxin

作者机构：宁德师范学院附属宁德市医院康复医学科福建省宁德市352100 

出 版 物：《中国脊柱脊髓杂志》 (Chinese Journal of Spine and Spinal Cord)

年 卷 期：2022年第32卷第9期

页      面：823-833页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071006[理学-神经生物学] 

基　　金：福建医科大学启航基金项目(2019QH1305) 

主　　题：脊髓损伤 三七皂苷R1 核因子E2相关因子2 血红素加氧酶-1 线粒体功能 神经炎症 大鼠 

摘      要：目的:探究三七皂苷R1(notoginsenoside R1,NGR1)对大鼠脊髓损伤(spinalcordinjury,SCI)后线粒体功能和神经炎症的作用及相关机制。方法:SPF级2月龄SD雄性大鼠80只,体质量为250~280g,按随机数字表法分为A,组、B组、C组和D,组,每组各20只。A_(1)组仅暴露脊髓,B_(1)组、C_(1)组和D_(1)组大鼠采用改良的Allen s打击法建立急性SCI模型。A_(1)组和B_(1)组腹腔注射生理盐水,C_(1)组、D_(1)组腹腔注射对应剂量的NGR1和ML385[核因子E2相关因子2(nuclear factor E2 related factor2,Nrf2)抑制剂]。给药1d、2d、3d采用BBB评分法评估大鼠后肢运动功能恢复情况;给药结束后,各取3只大鼠脊髓样本,铬化青染色与TUNEL染色观察大鼠脱髓鞘及细胞凋亡;利用试剂盒评估脊髓组织线粒体功能;ELISA检测脊髓组织炎症因子的表达;免疫荧光双染色检测脊髓组织离子钙结合衔接分子1(ionized calcium binding adapter molecule1,Ibal)+诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)+细胞数;RT-qPCR检测脊髓组织Nrf2、血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)mRNA的表达;Western-blot检测脊髓组织Nrf2、HO-1、Bcl2相关X(BCL2-associated X,Bax)蛋白、细胞淋巴瘤-2(B cell lymphoma-2,Bcl-2)蛋白表达。将购买的PC12细胞分为A_(2)组、B_(2)组、C_(2)组和D_(2)组。A_(2)组正常培养,B_(2)组、C_(2)组和D_(2)组细胞在含H_(2)O_(2)的培养基中培养,C_(2)组和D_(2)组分别加入的NGR1和ML385。各组细胞培养24h后采用CCK8法检测PC12细胞活性;Annexin V-FITC/PI染色检测PC12细胞凋亡;ELISA检测PC12细胞中炎症因子的表达;RT-qPCR检测PC12细胞Nrf2、HO-1mRNA的表达Western-blot检测PC12细胞Nrf2、HO-1、Bax蛋白、Bcl-2蛋白表达。结果:与A_(1)组相比,B_(1)组大鼠BBB评分降低,脱髓鞘加重,细胞凋亡增加,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATP酶活性下降,丙二醛(malondialdehyde,MDA)浓度、磷脂酶A_(2)(phospholipaseA_(2),PLA2)活性升高,肿瘤坏死因子-α(tumornecrosis factor-α,TNF-α)、白介素-8(interleukin-8,IL-8)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)水平升高,IbaltiNOS+细胞数增加,Bax蛋白、Nrf2、HO-1mRNA和蛋白表达增加,Bcl-2蛋白表达减少(P0.05);与B_(1)组和D_(1)组相比,C_(1)组大鼠BBB评分升高(P0.05),脱髓鞘减轻,细胞凋亡减少,SOD活性、Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATP酶活性升高,MDA浓度、PLA2活性降低,TNF-α、IL-8和IL-6水平降低,IbaliNOS+细胞数减少,Bax蛋白表达减少,Nrf2、HO-1mRNA和蛋白、Bcl-2蛋白表达增加(P0.05)。与A_(2)组相比,B_(2)组细胞活性降低,细胞凋亡增加,TNF-α、IL-8和IL-6水平升高,Bax蛋白、Nrf2、HO-1mRNA和蛋白表达增加,Bcl-2蛋白表达减少(P0.05);与B_(2)组和D_(2)组相比,C_(2)组细胞活性升高,细胞凋亡减少,TNF-α、IL-8和IL-6水平降低,Bax蛋白表达减少,Nrf2、HO-1mRNA和蛋白、Bcl-2蛋白表达增加(P0.05)。结论:NGR1能够减轻SCI大鼠脊髓细胞凋亡及氧化应激,促进大鼠运动功能恢复,改善大鼠SCI后线粒体功能和神经炎症;NGR1能够提高PC12细胞活性,抑制其调亡和炎症水平,其通过激活Nrf2/HO-1信号通路发挥作用。