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脑卒中是目前全世界范围内致死致残和导致痴呆的最为重要的因素。目前,对于缺血性脑卒中的治疗原则是及时地恢复脑卒中区域及周围脑组织的灌流,保护仍然存活的但是处于抑制状态的脑组织,预防脑部继发性的损伤,这是当前最为积极有效的治疗方法。重组的组织型凝血酶原激活物(recombinant tissue-type plasminogen activator,rtPA)是目前唯一的一个经过FDA许可的治疗缺血性脑卒中的药物。目前因为rtPA只有狭窄的3-4.5小时的治疗时间窗,因此目前该药的临床使用率只有约3%。如果溶栓治疗超过了3个小时的时间窗,那么使用rtPA治疗就会出现症状性颅内出血和脑水肿等致病的并发症。黄芪为豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的根,是一种常用的中草药,具有利水消肿,补气升阳、益卫固表、托毒生肌的功效,且擅益气理虚,扶正固本。现代医学也表明,黄芪具有降低氧化应激,抗水肿,抑制凋亡的功效。而现代先进的药学技术已从黄芪中分离出了众多单体,其中黄芪皂苷甙(又称黄芪甲苷)是目前作为衡量黄芪含量的一个重要的单体指标。已有研究证实黄芪甲苷能够降低缺血再灌注损伤后大脑颅内一氧化氮合酶、乳酸脱氢酶的活性,从而降低对脑组织代谢有损伤的乳酸和一氧化氮的含量。因此,本实验主要探索黄芪甲苷在缺血性脑血管疾病中的作用。本实验将72只SD大鼠随机分成六组,即假手术组、脑缺血再灌注模型组、自噬激活剂治疗组(雷帕霉素,1 mg/kg)和不同浓度的黄芪甲苷治疗组(20 mg/kg,50 mg/kg和100 mg/kg),通过大脑中动脉闭塞法(middle cerebral artery occlusion,MCAO)建立脑缺血大鼠模型,黄芪甲苷及雷帕霉素治疗组处理方法是分别在脑缺血前1小时给予大鼠灌胃相应药物。脑缺血再灌注24小时后,收集脑组织,采用HE染色观察脑组织神经细胞变化,TUNEL染色观察脑组织神经细胞凋亡情况,TTC法检测脑梗死大小,透射电镜观察脑组织神经细胞自噬情况,此外采用Western blot检测凋亡相关蛋白Bcl-2和caspase-3,自噬相关蛋白LC3I/II、Beclin1、ATG5、p62和LAMP2,AKT-mTOR信号通路蛋白的表达。结果显示:在脑缺血再灌注大鼠模型组中可观察到脑海马体组织水肿及细胞核消失,而黄芪甲苷及雷帕霉素治疗组能够明显改善脑缺血再灌注造成的脑损伤。黄芪甲苷能够减弱脑缺血再灌注造成的脑梗死范围。相比于假手术组,在脑缺血再灌注模型组中神经细胞凋亡数量及Caspase-3,p62,p-AKT和p-mTOR蛋白表达显著增加,而神经细胞自噬数量及Bcl-2,LC3II,Beclin1,ATG5和LAMP2蛋白表达明显降低。然而相对于脑缺血再灌注模型组,在黄芪甲苷治疗组中神经细胞凋亡的数量及Caspase-3,p62,p-AKT和p-mTOR蛋白表达明显降低,而神经细胞自噬的数量及Bcl-2,LC3II,Beclin1,ATG5和LAMP2蛋白表达明显增加。综上所述,本研究通过以上一系列的实验初步证实了黄芪甲苷能够在脑缺血再灌注过程中保护脑组织免受损伤,而黄芪甲苷对脑组织的保护作用与AKT-mTOR信号通路依赖的自噬密切相关。