胡黃連苷Ⅱ?qū)Υ笫竽X缺血再灌注損傷后TLR4、NF-κB及I-κB表達的影響*

陳紅兵　趙　磊　劉一民（山東省濰坊市益都中心醫(yī)院，山東濰坊262500）

?

胡黃連苷Ⅱ?qū)Υ笫竽X缺血再灌注損傷后TLR4、NF-κB及I-κB表達的影響*

陳紅兵△趙磊劉一民
（山東省濰坊市益都中心醫(yī)院，山東濰坊262500）

【摘要】目的觀察胡黃連苷Ⅱ?qū)Υ笫竽X缺血再灌注損傷后Toll樣受體4（TLR4）、核因子-κB（NF-κB）及核因子-κB抑制劑（I-κB）表達的影響。方法選取成年雌性健康大鼠72只，從中隨機選擇12只為空白對照組，其余60只大鼠采用線栓法建立大腦中動脈腦缺血再灌注損傷的模型。選取建模成功的36只大鼠，采用隨機數(shù)字表法分為胡黃連苷Ⅱ治療組、陽性對照組以及陰性對照組，每組12只。胡黃連苷Ⅱ治療組大鼠給予胡黃連苷Ⅱ注射干預，陽性對照組大鼠給予丹參素鈉干預，空白對照組和陰性對照組給予磷酸鹽緩沖液（PBS）干預。采用TUNEL染色方法檢測3組大鼠的細胞凋亡情況；采用免疫組織化學染色方法檢測各組大鼠腦內(nèi)TLR4、NF-κB及I-κB表達的情況。結果空白對照組大鼠的TUNEL陽性細胞呈散在分布、數(shù)量較少，大鼠的海馬組織、紋狀體、大腦皮質(zhì)中TLR4、NF-κB及I-κB的表達較微弱；陰性對照組大鼠的TUNEL陽性細胞比空白對照組大鼠的數(shù)量顯著增加，海馬組織、紋狀體、大腦皮質(zhì)中TLR4、NF-κB及I-κB的表達較空白對照組顯著增加（P＜0.05）；胡黃連苷Ⅱ治療組以及陽性對照組大鼠TUNEL陽性細胞數(shù)、不同腦組織中TLR4、NF-κB及I-κB的表達均較陰性對照組大鼠低（P＜0.05），組間差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。結論對腦缺血再灌注損傷大鼠來說，給予胡黃連苷Ⅱ治療可以下調(diào)大鼠TLR4、NF-κB及I-κB的表達，顯著的抑制大鼠的炎癥反應，抑制神經(jīng)細胞的凋亡。

【關鍵詞】胡黃連苷Ⅱ腦缺血再灌注損傷TLR4 NF-κB I-κB

在腦缺血再灌注損傷中，炎癥反應發(fā)揮著重要的作用。Toll樣受體（TLR4）、核因子-κB（NF-κB）及核固子-κB抑制劑（I-κB）在腦缺血再灌注損傷的炎癥反應中，能夠通過相應的途徑誘導神經(jīng)細胞的凋亡［1］。而相關研究表明，胡黃連苷Ⅱ可以抑制神經(jīng)細胞的凋亡［2］。本研究觀察了胡黃連苷Ⅱ?qū)Υ笫竽X缺血再灌注損傷后TLR4、NF-κB及I-κB表達的影響。現(xiàn)報告如下。

1　材料與方法

1.1動物及分組選取成年雌性健康Wistar大鼠72只，體質(zhì)量240~260 g。在開始試驗前，將72只大鼠提前1周放入實驗室，使大鼠能夠適應周圍的環(huán)境；實驗室的溫度在23~25℃，給予大鼠自然光照、自由飲水、自由進食，在相關方法干預前12 h禁食。從中隨機選擇12只為空白對照組，其余60只大鼠采用線栓法建立大腦中動脈腦缺血再灌注損傷的模型（缺血2 h，再灌注22 h）。選取建模成功的36只大鼠，采用隨機數(shù)字表法分為胡黃連苷Ⅱ治療組、陽性對照組以及陰性對照組，每組12只。

1.2實驗方法干預措施，在大鼠缺血2 h后，再灌注之前22 h進行藥物干預。胡黃連苷Ⅱ治療組給予胡黃連苷Ⅱ注射，劑量為250 μL（10 mg/kg）；陽性對照組給予丹參素鈉干預，劑量為250 μL（10 mg/kg）；空白對照組和陰性對照組給予磷酸鹽緩沖液（PBS）干預。制備石蠟切片，從每組大鼠中分別選取6只，先用0.3 mL、10%的水合氯醛進行腹腔注射麻醉，仰臥位固定大鼠。分別使用250 mL的0.9%氯化鈉注射液、4%的甲醛溶液進行灌注處理，之后取出大鼠腦組織放于4%的甲醛溶液進行固定，時間為2 h，固定后使用蒸餾水進行浸泡，時間為4 h。浸泡后使用梯度酒精進行脫水處理，二甲苯透明化，石蠟包埋。從大鼠的視交叉后進行冠狀位切片處理，厚度為5 μm，將切取的組織置于載玻片上備用。TUNEL染色方法檢測細胞凋亡，將切片進行常規(guī)脫蠟、水化、滅活處理，將新鮮稀釋的ProteinaseK在37℃下進行消化處理，PBS沖洗3次；滴加適量標記緩沖液后將切片置于濕盒中，在37℃的溫度下標記2 h，PBS沖洗3次。加入封閉液，在室溫中約30 min后將封閉液甩去，加入稀釋過的抗地高辛抗體后，將切片置于濕盒中，在37℃下反應30 min，PBS沖洗3次。取蒸餾水1 mL，將試劑盒中的3種試劑分別滴1滴至切片上，在室溫下進行顯色。終止反應時，可以使用蒸餾水進行洗滌處理，并用梯度酒精進行脫水，使用二甲苯進行透明之后封片。將切片放置于熒光顯微鏡下進行觀察，記錄陽性細胞的數(shù)量。免疫組化染色，切片給予常規(guī)脫蠟、水化、染色，最后將切片置于顯微鏡下進行觀察。

1.3觀察指標采用TUNEL染色方法檢測3組大鼠的細胞凋亡情況；采用免疫組織化學染色方法檢測3組大鼠腦內(nèi)TLR4、NF-κB及I-κB表達的情況。凋亡細胞判定：顯微鏡下細胞的細胞核中出現(xiàn)黃褐色或者棕黃色的顆粒即為陽性。

1.4統(tǒng)計學處理應用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件分析。計量資料以（±s）表示，采用t檢驗，計數(shù)資料采用率表示，采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2　結　果

2.1各組大鼠凋亡細胞的數(shù)量比較見表1。胡黃連苷Ⅱ治療組以及陽性對照組大鼠TUNEL陽性細胞數(shù)的表達均較陰性對照組大鼠低，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），但是此兩組相比較差異無統(tǒng)計學意義（P> 0.05）。

表1　各組不同腦組織區(qū)域的TUNEL陽性凋亡細胞數(shù)比較（±s）

表1　各組不同腦組織區(qū)域的TUNEL陽性凋亡細胞數(shù)比較（±s）

與陰性對照組比較，*　P＜0.05，**　P＜0.01。下同。

組別　n　海馬區(qū)皮質(zhì)區(qū)　紋狀體區(qū)空白對照組　6　2.22±1.14陰性對照組　611.31±2.23陽性對照組　6　5.22±1.82*　 3.52±1.12　 2.91±1.62 16.63±3.24 10.31±3.05 8.14±2.14*　6.11±2.30*　胡黃連苷Ⅱ治療組　6　5.14±1.45*　 7.65±2.07*　6.13±2.45*

2.2各組大鼠腦組織各區(qū)TLR4陽性細胞結果比較

見表2。胡黃連苷Ⅱ治療組以及陽性對照組大鼠TLR4陽性細胞數(shù)的表達均較陰性對照組大鼠低，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），但是此兩組相比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。

表2　各組不同腦組織區(qū)域的TLR4陽性細胞數(shù)比較（±s）

表2　各組不同腦組織區(qū)域的TLR4陽性細胞數(shù)比較（±s）

組別　n　海馬區(qū)皮質(zhì)區(qū)　紋狀體區(qū)空白對照組　6　0.18±0.05陰性對照組　6　0.40±0.14陽性對照組　6　0.26±0.11*　 0.16±0.06　 0.22±0.08 0.45±0.17　 0.39±0.15 0.24±0.12*　 0.25±0.09*　胡黃連苷Ⅱ治療組　6　0.21±0.08*　 0.25±0.12*　 0.24±0.07*

2.3各組大鼠腦組織各區(qū)NF-κB及I-κB表達情況

見表3。胡黃連苷Ⅱ治療組以及陽性對照組大鼠NF-κB及I-κB陽性細胞數(shù)的表達均較陰性對照組大鼠低，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），但是此兩組相比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。

3　討　論

機體對缺氧最敏感的器官組織就是腦，腦的缺血、缺氧會導致其不可逆的功能損害，嚴重者還會發(fā)生梗死，嚴重的威脅著機體的生命健康，所以需要及時地恢復腦血流。但是，腦組織的缺血再灌注也會導致嚴重的損害。隨著缺血再灌注時間的延長，體內(nèi)的興奮性氨基酸含量逐漸降低，抑制性氨基酸含量逐漸升高，腦細胞會發(fā)生相應的結構改變，例如：線粒體的腫脹、染色體的凝集、微血栓的形成等，給機體帶來不同程度的損害［3-4］。

表3　兩組NF-κB及I-κB陽性細胞表達情況比較（±s）

表3　兩組NF-κB及I-κB陽性細胞表達情況比較（±s）

NF-κB　I-κB皮質(zhì)區(qū)　紋狀體區(qū)　海馬區(qū)　皮質(zhì)區(qū)　紋狀體區(qū)　海馬區(qū)空白對照組　6 0.15±0.07 0.13±0.05 0.17±0.04　 0.14±0.04 0.13±0.06 0.15±0.03陰性對照組　6 0.57±0.16 0.54±0.20 0.55±0.15　 0.40±0.14 0.39±0.15 0.41±0.13陽性對照組　6 0.26±0.14*　0.23±0.12*　0.22±0.11*　0.26±0.09*　0.24±0.08*　0.27±0.10*　胡黃連苷Ⅱ治療組　6 0.24±0.07*　0.21±0.11*　0.24±0.10*　0.23±0.10*　0.21±0.09*　0.22±0.09*　組別　n

本研究在對大鼠進行治療干預時發(fā)現(xiàn)，對缺血再灌注損傷比較敏感的大鼠其皮質(zhì)、紋狀體、海馬部位的TLR4、NF-κB、I-κB的表達明顯高于空白對照組大鼠，說明了大鼠體內(nèi)的損傷因子通過使TLR4、NF-κB、I-κB的表達增加，激活體內(nèi)的炎癥反應，導致神經(jīng)凋亡細胞的增加。而注射胡黃連苷Ⅱ的大鼠，其各項指標均比陰性對照組降低。出現(xiàn)這種結果的原因為：TLR4通過與接頭蛋白結合、與白介素相關激酶結合，可以促進相關核轉(zhuǎn)錄因子如NF-κB的移位，從而啟動與炎癥反應、非特異性免疫相關基因的轉(zhuǎn)錄，最終導致炎癥的發(fā)生。腦缺血再灌注損傷時，會使大鼠的非特異性免疫系統(tǒng)激活，同時激活TLR4- NF-κB信號轉(zhuǎn)導通路、I-κB激酶，使I-κB上的絲氨酸殘基發(fā)生泛素化與磷酸化。最終誘發(fā)炎癥反應，導致相關指標的升高。

TLR4是Toll樣受體的一種，在機體的非特異性免疫中發(fā)揮著重要的作用［5］。NF-κB是一組二聚體的轉(zhuǎn)錄因子，屬于Rel蛋白家族，可以調(diào)控細胞凋亡、炎癥、免疫反應等相關基因的表達［6-8］。研究表明，NF-κB在炎癥反應以及免疫反應中占據(jù)重要的地位［9］。NF-κB二聚體可以是同源性二聚體或者異源性二聚體，由多肽鏈p65及p50組成［10］。NF-κB異源性二聚體的活性比較強，通過與抑制因子I-κB的結合，可以形成一個沒有活性的三聚體并存在于細胞質(zhì)中［11-12］。I-κB家族中一共有7個成員，其中其主要作用的為I-κBα。之后泛素化的I-κB會在蛋白酶的作用下降解，導致NF-κB進入到細胞核內(nèi)，通過與特定的DNA序列相結合，使相應的基因轉(zhuǎn)錄以及蛋白質(zhì)的翻譯，并形成正反饋導致炎癥反應的持續(xù)發(fā)生［13-15］。

綜上所述，胡黃連苷Ⅱ治療可以下調(diào)大鼠TLR4、NF-κB及I-κB的表達，顯著地抑制大鼠的炎癥反應，抑制神經(jīng)細胞的凋亡。

參考文獻

［1］王鵬，趙仁亮，呂敬雷，等.缺血后處理下調(diào)大鼠腦缺血再灌注時TLR4和NF-κB表達［J］.中風與神經(jīng)疾病雜志，2012，29（6）：502-505.

［2］李紅云，趙麗，宿希.胡黃連苷Ⅱ治療腦缺血/再灌注損傷劑量和時間窗的初步探討［J］.中國藥理學通報，2012，42 （4）：549-553.

［3］乜全民，張世明.大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷后自噬的初步研究［J］.中國臨床神經(jīng)科學，2010，7（1）：14-18.

［4］Xin-xin Zhang，Lin Chen，Jian-li Liu. Neuroprotection of total steroid saponins from dioscorea zingiberensis against transient focal cerebral ischemia-reperfusion injury in rats via anti-inflammatory and antiapoptotic effects［J］. Planta Med，2014，80 （17）：1597-1604.

［5］鞠文，劉慶，何遠橋. TLR4和NF-κB在大鼠腎缺血再灌注損傷中的表達及意義［J］.臨床泌尿外科雜志，2010，37（11）：866-869.

［6］李文媛，王瑩，劉艷翠，等.脂肪源性干細胞移植對腦缺血再灌注損傷大鼠PARP和NF-κB表達的影響［J］.熱帶醫(yī)學雜志，2012，38（4）：429-431，435，497.

［7］陳立英，王會軍，陶小雪，等.不同預處理方式對大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷的神經(jīng)保護作用［J］.中西醫(yī)結合心腦血管病雜志，2015，27（3）：312-314.

［8］趙多明，張梓倩，段云霞.胡黃連苷Ⅱ?qū)δX缺血再灌注大鼠神經(jīng)損傷的保護作用研究［J］.國際藥學研究雜志，2010，39（6）：461-465，468.

［9］許瑞瑞，張月月，徐巖.胡黃連苷Ⅱ?qū)Υ笫竽I缺血再灌注損傷的保護作用［J］.山東醫(yī)藥，2013，12（36）：7-10，112.

［10］李琴，郭云良，李震.胡黃連苷Ⅱ?qū)Υ笫竽X缺血/再灌注損傷Caspase-3和PARP表達的影響［J］.中國藥理學通報，2010，19（3）：342-345.

［11］王嶺，孫麗，高煥民.胡黃連苷Ⅱ?qū)Υ笫竽X缺血再灌注損傷后炎癥反應影響［J］.青島大學醫(yī)學院學報，2011，13（1）：62-64.

［12］王華軍，鎮(zhèn)艷，徐加加，等.缺血預處理對大鼠壓瘡缺血再灌注損傷保護作用的實驗研究［J］.熱帶醫(yī)學雜志，2013，22（11）：1338-1340，1442.

［13］Qiang Liu，Shengnian Zhou，Yaodong Wang. A feasible strategy for focal cerebral ischemia-reperfusion injury：remote ischemic postconditioning［J］. Neural Regeneration Research，2014，49（15）：1460-1463.

［14］孫偉，李震，劉洪玲.胡黃連苷Ⅱ?qū)Υ笫竽X缺血后細胞凋亡和NFκB表達的影響［J］.中國醫(yī)院藥學雜志，2010，22 （17）：1457-1459.

［15］李玲，房雷，孫麗.胡黃連苷Ⅱ?qū)δX缺血-再灌注損傷后i-NOS蛋白及mRNA表達的影響［J］.腦與神經(jīng)疾病雜志，2013，16（3）：209-212.

Effects of PicrosideⅡon the Expression of TLR4，NFκB and I-κB in Rats with Cerebral Ischemia-reperfusion Injury

CHEN Hongbing，ZHAO Lei，LIU Yimin.
Yidu Central Hospital of Weifang，Shandong，Weifang 262500，China.

【Abstract】Objective：To discuss the effects of picrosideⅡon the expression of TLR4，NFκB and I-κB in rats with cerebral ischemia-reperfusion injury. Methods：72 cases of healthy adult female rats were chosen，from which，12 cases were randomly selected as the blank control group，and the rest of the 60 rats were established as middle cerebral artery ischemia-reperfusion injury model with suture method. 36 rats of successful model were selected and randomly divided into 3 groups：the picrosideⅡtreatment group，the positive control group and the negative control group（12 cases in each）with random number table method. The picrosideⅡtreatment group was given picrosideⅡinjection intervention，the positive control group danshensu sodium intervention，the blank control group and negative control group phosphate buffer（PBS）intervention. Apoptosis of the above groups were observed with TUNEL staining method. The expression of TLR4，NFκB and I-κB were observed with immunohistochemical staining method. Results：TUNEL-positive cells of blank control group were scattered，small number，and the expression of TLR4，NFκB and I-κB in hippocampal tissue，striatum，cerebral cortex were relatively weak；TUNEL-positive cells of negative control group significantly increased than the blank control group，and the expression of TLR4，NF-κB and I-κB in hippocampal tissue，striatum，cerebral cortex significantly increased compared with the control group（P＜0.05）；TUNEL-positive cells and the expression of TLR4，NF-κB and I-κB of picrosideⅡtreatment group，positive control group were lower than those in the the negative control group（P＜0.05），but there was no statistically significant difference between the two groups（P＞0.05）. Conclusion：For the rats with cerebral ischemia reperfusion injury，picrosideⅡtreatment can cut the expression of TLR4，NF-κB andI-κB，and significantly inhibit the inflammatory response in rats and neuronal apoptosis.

【Key words】PicrosideⅡ；Cerebral ischemia-reperfusion injury；TLR4；NF-κB；I-κB

中圖分類號：R285.5

文獻標志碼：A

文章編號：1004-745X（2016）02-0242-03

doi：10.3969/j.issn.1004-745X.2016.02.017

*基金項目：山東省濰坊市衛(wèi)生局科研項目計劃（2014007）

通信作者△（電子郵箱：chb0536@aliyun.com）

收稿日期（2015-11-27）