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胞外信号相关蛋白激酶1/2信号通路与人参皂苷Rg1抗新生鼠缺氧缺血性脑损伤后神经元凋亡
目的 探讨人参皂苷Rg1在新生鼠缺氧缺血性脑损伤(hypoxia ischemia brain damage,HIBD)中的抗凋亡作用,分析可能的信号通路机制.方法 10日龄SPF级SD大鼠48只,体质量17～21 g,随机分为4组(n=12),假手术组、模型组(HI组)、模型+人参皂甙Rg1组(HI+Rg1组)、模型+人参皂甙Rg1+U0126干预组(HI+Rg1+U0126组).HI组、HI+Rg1组及HI+Rg1 +U0126组大鼠采用结扎单侧颈总动脉并低氧通气方法制备HIBD模型;假手术组仅分离右侧颈总动脉.HI+Rg1+U0126组于造模前1h右侧脑室注射5μL含U0126(25μg/kg)的PBS,其余3组同法注射5 μL PBS.HI+Rg1组及HI+Rg1+U0126组于术后即刻腹腔内注射0.1 mL含Rg1 (40 mg/kg)的生理盐水;HI组和假手术组注射0.1 mL生理盐水.术后4、24 h处死各组大鼠,取右侧半球皮层和海马脑组织,采用Western blot及免疫组织化学染色检测胞外信号相关蛋白激酶1/2(extracellular signal-related protein kinase 1/2,Erk1/2)及磷酸化Erk1/2 (phospho-Erk1/2,p-Erk1/2)、缺氧诱导因子1a (hypoxia inducible factor 1a,HIF-1a)和活化的半胱天冬氨酸酶3(cleaved Caspase-3,CC3)蛋白表达;TUNEL法检测原位神经元凋亡情况.结果 Western blot检测示,各时间点各组均有Erk1/2、p-Erk1/2、HIF-1α、CC3蛋白表达;术后4、24 h,HI组HIF-1α、CC3蛋白表达均较假手术组明显增加(P＜0.05);术后4 h,HI组p-Erk1/2蛋白表达较假手术组明显增加(P＜0.05);术后4、24 h,HI+Rg1组p-Erk1/2及HIF-1α蛋白表达较HI组明显上调(P＜0.05),CC3蛋白表达则明显下调(P＜0.05);术后4、24 h,HI+Rg1 +U0126组p-Erk1/2及HIF-1a蛋白表达较HI+Rg1组明显下调(P＜0.05),CC3蛋白表达则明显上调(P＜0.05).各时间点各组间Erk1/2蛋白表达比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).免疫组织化学染色可见HIF-1a蛋白、CC3蛋白定位主要集中在细胞核及细胞质,Erk1/2、p-Erk1/2蛋白定位主要集中在细胞质,蛋白表达强度与Western blot结果一致.TUNEL染色示术后4、24 h,HI组神经元凋亡指数较假手术组明显上升(P＜0.05);术后24 h,HI+Rg1组神经元凋亡指数较HI组及HI+Rg1+U0126组明显降低(P＜0.05).结论 Rg1通过Erk1/2信号通路增强并稳定HIBD诱导的HIF-1a表达,从而抑制Caspase-3活化,减轻新生鼠HIBD后神经元凋亡.
关键词： 缺氧缺血性脑损伤 神经元凋亡 人参皂苷Rg1 胞外信号相关蛋白激酶1/2 大鼠
