Isoastilbin Menghalang Apoptosis Neuronal Dan Tekanan Oksidatif dalam Model Arat Kecederaan Iskemia-reperfusi dalam Otak: Penglibatan SIRT1/3/6

Untuk maklumat lanjut E-meltina.xiang@wecistanche.com

Abstrak

Latar belakang.Isoastilbin (IAB) telah terbukti mempunyaiantioksidadan fungsi anti-apoptosis. Kajian baru-baru ini mendapati bahawa IAB boleh mengurangkanoksidatiftekanan dalam penyakit Alzheimer. Walau bagaimanapun, sama ada fungsi antioksida IAB juga melindungi dalam penyakit otak lain masih tidak diketahui.
Objektif.Untuk menyiasat peranan dan mekanisme asas IAB dalam reperfusi oklusi arteri serebrum tengah (MCAO/R) dalam tikus.
Bahan dan kaedah.Tikus Wistar jantan dibahagikan secara rawak kepada 5 kumpulan: kumpulan palsu, kumpulan MCAO/R, dan 3 kumpulan MCAO/R yang diberi IAB (20 mg/kg, 40 mg/kg atau80 mg/kg) sekali sehari selama 3 hari. Saiz infarksi, Skor Keparahan Neurologi yang diubah suai (mNSS),oksidatiftekananpenanda, dan penanda apoptosis neuron digunakan untuk menguji fungsi IAB.
Keputusan.Berbanding dengan kumpulan MCAO/R, pentadbiran IAB mengurangkan saiz infarksi dan skor mNSS dalam tikus MCAO/R. Isoastilbin juga menurunkan tahap malondialdehid (MDA) dan meningkatkan aktiviti katalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), dan glutathione peroxidase (GSH-PX). Rawatan Isoastilbin melemahkan neuron yang disebabkan oleh MCAO/Rapoptosisberbanding dengan kumpulan MCAO/R, seperti yang ditunjukkan oleh keputusan terminal deoxynucleotide transferase-mediated X-dUTP nick-end (TUNEL) dan ujian western blot. Isoastilbin juga membalikkan regulasi rendah yang disebabkan oleh MCAO/R bagi ekspresi protein SIRT1/3/6.
Kesimpulan.Pemerhatian ini mencadangkan bahawa IAB melindungi daripadaoksidatiftekanan dan apoptosis neuron pada tikus berikutan kecederaan iskemia-reperfusi (I/R) serebrum melalui regulasi SIRT1/3/6, menunjukkan bahawa IAB mungkin merupakan agen terapeutik yang menjanjikan untuk kecederaan I/R serebrum.
Kata kunci:apoptosis, tekanan oksidatif, isoastilbin, kecederaan reperfusi iskemia serebrum fokus

Latar belakang

Strok iskemia dan hemoragik adalah antara punca utama hilang upaya dan kematian di seluruh dunia.1,2 Strok iskemia disebabkan oleh halangan pada saluran darah, dengan itu meletakkan organ sasaran pada risiko kematian sel.3Walaupun rawatan yang paling berkesan untuk iskemia serebrum adalah dengan cepat memulihkan bekalan darah, terapi trombolytik boleh meningkatkan saiz infarksi dan memburukkan lagi kecederaan iskemia-reperfusi (I/R) dalam otak.1,4Oleh itu, terdapat keperluan mendesak untuk membangunkan ubat baharu untuk rawatan kecederaan I/R serebrum.

Kecederaan iskemia-reperfusi di otak melibatkan patofisiologi yang kompleks, termasuk kejadianoksidatiftekanan, apoptosis dan pengurangan adenosin trifosfat (ATP), yang kesemuanya boleh mengakibatkan kecederaan neuron.5 Spesies oksigen reaktif (ROS) terhasil semasa iskemia, yang membawa kepada neuron.apoptosisdan disfungsi neurologi.6 Secara khusus, pengoksidaan NADPH menjana ROS semasa kecederaan I/R, yang menyebabkanoksidatiftekanan. Tekanan ini ditandai dengan peningkatan peroksidasi lipid, penurunan aktiviti katalase (CAT) dan superoksida dismutase (SOD), dan penurunan paras glutation (GSH).7–11 Tahap ROS danoksidatiftekananakan, seterusnya, mencetuskan kematian sel melalui laluan apoptosis mitokondria berikutan kecederaan I/R serebrum.12 Liang peralihan kebolehtelapan mitokondria mungkin terbuka akibat daripada pengumpulan berlebihan ROS, mengakibatkan potensi transmembran mitokondria yang lebih rendah dan peningkatan pengeluaran pengaktif caspase seperti sebagai sitokrom c, akhirnya memulakan lata caspase dan mengakibatkan kematian sel.12 Geng et al. mencadangkan bahawa apoptosis sel neuron sekurang-kurangnya sebahagiannya dimediasi oleh laluan apoptosis mitokondria dalam kecederaan I/R serebrum.13 Akibatnya, perencatan atau pembalikan tekanan oksidatif dan apoptosis neuron menjanjikan kaedah baharu untuk melemahkan kecederaan I/R serebrum.

Untuk meneroka mekanisme melalui mana IAB melemahkan kerosakan yang disebabkan oleh I/R, kami menumpukan pada lata isyarat SIRT. Kajian terbaru menunjukkan peranan perlindungan SIRT1/3/6 dalam pelbagai penyakit, termasuk degenerasi saraf di otak, keradangan saluran darah, dan pengumpulan lemak badan. Sesungguhnya, kami mendapati bahawa rawatan IAB meningkatkan tahap ekspresi SIRT semasa kecederaan I/R, menunjukkan bahawa IAB boleh melindungi daripada selapoptosisdengan mengawal selia ekspresi SIRT. Secara keseluruhan, keputusan kami menunjukkan bahawa IAB ialah rawatan yang berpotensi berguna untuk kecederaan I/R serebrum klinikal.

Objektif

Matlamat keseluruhan kami adalah untuk mengkaji kesan dan mekanisme asas IAB dalam kecederaan I/R menggunakan model haiwan MCAO/R.

Bahan dan kaedah

Haiwan

Tikus Wistar jantan diperoleh daripada Shanghai Laboratory Animal Company (Shanghai, China). Tikus berumur 60–90 hari dengan berat badan normal (200–250 g) diberi makanan dan air secara ad libitum dan dikekalkan di bawah persekitaran yang konsisten (25 ±2 darjah , 40 ±10 peratus kelembapan relatif dan 12 jam kitaran cahaya/gelap) . Haiwan dikendalikan mengikut garis panduan untuk penjagaan dan penggunaan haiwan makmal Kolej Jiamusi, Universiti Perubatan Tradisional Cina Heilongjiang, China. Jawatankuasa Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Institusi Kolej Jiamusi, Universiti Perubatan Cina Heilongjiang meluluskan prosedur haiwan (No. kelulusan 20190815).

Penubuhan kecederaan MCAO/R dan rawatan IAB

Ketoksikan IAB ditentukan seperti yang diterangkan sebelum ini.15 Isoastilbin (Chengdu Purechem-Standard Co., Ltd., Chengdu, China) telah dicairkan kepada kepekatan akhir 20 mg/kg, 40 mg/kg, dan 80 mg/kg dalam fosfat -larutan penimbal (PBS). Haiwan telah rawak kepada 5 kumpulan: 1. sham; 2. MCAO/R; 3. MCAO/R diikuti dengan 20 mg/kg IAB; 4. MCAO/R diikuti dengan 40 mg/kg IAB; dan 5. MCAO/R diikuti oleh 80 mg/kg IAB.

Tikus telah dibius menggunakan suntikan intraperitoneal (ip.) 50 mg/kg natrium pentobarbital (Sinopharm Chemical Reagent, Beijing, China). Untuk memperkenalkan MCAO/R, kami mendedahkan arteri karotid, iaitu arteri karotid luaran (ECA), arteri karotid biasa kanan (CCA), dan arteri karotid dalaman (ICA). ECA dan CCA diikat secara proksimal. ICA diikat menggunakan jahitan monofilamen 0.285 mm, dimasukkan ke dalam lumen ICA selama kira-kira 18 mm melalui tunggul ECA untuk menghalang arteri serebrum tengah (MCA). Sebuah LaserDoppler (USCN KIT INC., Wuhan, China) digunakan untuk mengesahkan bahawa aliran darah berkurangan kepada kurang daripada 20 peratus daripada paras normal. Kumpulan palsu itu menjalani operasi yang sama; bagaimanapun, arteri tidak diikat. Selepas 2 jam oklusi, arteri yang diikat diikat semula dan tikus kemudiannya digavage dengan IAB (20 mg/kg, 40 mg/kg, atau 80 mg/kg) atau PBS setiap hari selama 3 hari berturut-turut. Akhir sekali, 72 jam selepas MCAO/R, kapasiti neurologi tikus telah dinilai.

Menilai jumlah infark otak tikus

Selepas rawatan IAB, otak ditimbang dengan cepat untuk mengukur berat basahnya. Selepas itu, otak telah dehidrasi pada 100 darjah selama 24 jam untuk menilai berat keringnya. Kepekatan air dalam otak dikira sebagai: ((berat basah ‒ berat kering)/berat basah) × 100 peratus .

Skor keterukan neurologi yang diubah suai (mNSS)

Fungsi neurologi deria, motor, imbangan dan refleks dinilai 72 jam selepas pembedahan MCAO menggunakan mNSS.17 Keterukan defisit neurologi dinilai pada skala dari 0 hingga 10, dengan skor yang lebih tinggi menunjukkan kerosakan yang lebih teruk pada sistem saraf.

Pengukuran superoksida dismutase (SOD), malondialdehid (MDA), katalase (CAT), dan glutathione peroksidase (GSH-PX)

Selepas rawatan IAB, kandungan protein ditentukan daripada tisu otak. Kepekatan protein homogenat kortikal ditentukan menggunakan kit BCA (Beyotime, Shanghai, China). SOD, MDA, CAT dan GSH-PX telah dikesan menggunakan kit yang sepadan (katalog No. A003-1, A001-3, A007 dan A005; Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, China). Secara ringkas, supernatan homogenat kortikal dikumpulkan. Untuk SOD, sampel diinkubasi dengan penyelesaian kerja WST-8/enzim pada 37 darjah selama 30 minit. Penyerapan diukur pada panjang gelombang 450 nm. Satu unit aktiviti enzimatik (U) SOD ditakrifkan sebagai jumlah sampel yang diperlukan untuk mencapai kadar perencatan 50 peratus pewarna formazan WST{10}}. Untuk MDA, sampel dicampur dengan larutan berfungsi dan kemudian dipanaskan pada 100 darjah selama 15 minit. Penyerapan supernatan diukur pada panjang gelombang 532 nm. Untuk CAT, sampel dicampur dengan penimbal pengesanan CAT dan larutan hidrogen peroksida dan kemudian diinkubasi pada 25 darjah selama 5 minit. Penyerapan dikesan pada panjang gelombang 520 nm. Untuk GSH-PX, sampel dicampur dengan GSH pada 37 darjah selama 5 minit. Penyerapan supernatan diukur pada panjang gelombang 412 nm. Satu unit (U) aktiviti enzim ditakrifkan sebagai jumlah GSH-PX dalam 1 mg protein yang memangkinkan penggunaan 1 μmol/L GSH sambil menolak kesan tindak balas bukan enzim.

Pengecatan terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL).

Tisu otak hemisfera ipsilateral telah diasingkan, diperbaiki dalam 4 peratus paraformaldehid, dan tertanam dalam parafin. Tisu kemudian dipotong menjadi kepingan 5-μm dan antigen terdedah selepas 10 minit pemanasan gelombang mikro dalam penimbal sitrat. Apoptosis neuron dinilai menggunakan ujian TUNEL (In Situ Cell Death Detection Kit; Roche, Penzberg, Jerman), mengikut arahan pengilang. Secara ringkas, kepingan otak diletakkan dalam paraformaldehid 4 peratus sejuk ais selama 30 minit dan kemudian, diinkubasi dalam gelap dengan campuran tindak balas TUNEL pada 37 darjah selama 1 jam. Selepas itu, nukleus telah diwarnakan dengan 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI; Sigma-Aldrich). Sampel telah diimej dan indeks apoptosis dikira sebagai bilangan sel TUNEL-positif dibahagikan dengan jumlah sel.

penghapusan Barat

Tisu otak tikus telah dilisiskan menggunakan penimbal radio-immunoprecipitation assay (RIPA) (Beyotime, Dalian, China). Protein tertakluk kepada 12-15 peratus elektroforesis gel sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide (SDS-PAGE) dan kemudian dipindahkan ke membran polyvinylidene fluoride (PVDF) (Millipore, Billerica, USA). Membran disekat menggunakan 5 peratus susu tanpa lemak dan diinkubasi dengan antibodi primer pada 4 darjah semalaman. Antibodi sekunder terkonjugasi horseradish peroxidase (HRP) kemudiannya diinkubasi pada suhu bilik selama 2 jam. Isyarat khusus protein berlabel telah dikesan menggunakan sistem chemiluminescence. -aktin digunakan untuk menormalkan tahap ekspresi protein Bcl-2, Bax dan Sirtuin (SIRT1/3/6). Imej dianalisis menggunakan perisian ImageJ.

Analisis statistik

Data dibentangkan sebagai min ± sisihan piawai (SD) daripada 3 eksperimen bebas. Data daripada setiap kumpulan telah disahkan mengikuti taburan normal menggunakan ujian Shapiro-Wilk. Perbezaan antara kumpulan dianalisis menggunakan analisis varians sehala (ANOVA), diikuti dengan ujian post hoc Tukey menggunakan perisian Prism v. 8 (GraphPad Software, San Diego, USA). Nilai p< 0.05 indicated="" statistical="" significance.="" a post="" hoc="" power="" analysis="" was="" performed="" using="" g*power="" 3.1.9.7="" software="" (heinrich="" heine="" university,="" düsseldorf,="">

Keputusan

Isoastilbin melindungi neuron daripada kecederaan akibat MCAO/R

Untuk meneroka jika neuron dilindungi IAB tertakluk kepada I/R serebrum, kepekatan air dalam otak dan isipadu infark telah dianalisis. Dalam haiwan kawalan, tiada infarksi dan kepekatan air agak rendah (Rajah 1B, C; kumpulan palsu). Selepas pembedahan MCAO/R, kami melihat peningkatan ketara dalam saiz infark dan kepekatan air (Rajah 1B, C). Infarksi dan edema iskemia menunjukkan bahawa pendekatan kami berjaya menghasilkan model I / R dalam tikus. Menariknya, apabila kami menggunakan kepekatan IAB yang berbeza (20 mg/kg, 40 mg/kg, dan 80 mg/kg) sejurus selepas kecederaan, kami memerhatikan pemulihan infarksi dan edema serebrum iskemia yang bergantung kepada dos (Rajah 1B, C). Keputusan ini menunjukkan bahawa IAB melindungi daripada kerosakan otak yang disebabkan oleh iskemia. Seterusnya, kami memeriksa selapoptosismenggunakan ujian mNSS. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1D, tikus yang dikendalikan secara palsu tidak menunjukkan defisit neurologi yang jelas, manakala tikus MCAO/R menunjukkan peningkatan markah mNSS dengan ketara. Selaras dengan perubahan morfologi yang ditunjukkan dalam Rajah 1B dan Rajah 1C, rawatan IAB menurunkan skor mNSS tikus MCAO/R dengan ketara (Rajah 1D). Diambil bersama, keputusan ini memberikan bukti bahawa IAB mempunyai fungsi neuroprotektif dalam model tikus Vivo kecederaan I/R serebrum. Memandangkan kepekatan IAB yang lebih tinggi mempunyai kesan perlindungan yang lebih baik tanpa kesan sampingan yang jelas, kami menggunakan 80 mg/kg untuk eksperimen berikut.

Isoastilbin melemahkan tekanan oksidatif dalam tikus MCAO/R

Untuk menilai pengaruh IAB terhadaptekanan oksidatif, tahap GHS-PX, MDA, SOD dan CAT dinilai selepas rawatan IAB. Disebabkan oleh peningkatan tekanan oksidatif, tikus yang tertakluk kepada MCAO/R mempunyai tahap MDA yang lebih tinggi berbanding tikus palsu. Kesan ini telah dilemahkan oleh rawatan IAB (Rajah 2A). Tambahan pula, tahap CAT, SOD dan GHS-PX menurun dalam tikus MCAO/R berbanding tikus palsu (Rajah 2B, D). Rawatan dengan IAB meningkatkan tahap CAT, SOD dan GHS-PX dalam tikus MCAO/R (Rajah 2B, D), menunjukkan bahawa IAB dilindungi daripada kecederaan I/R serebrum dengan melemahkan tekanan oksidatif.

Isoastilbin menghalang apoptosis neuron dalam tikus MCAO / R

Seterusnya, kami menggunakan ujian TUNEL untuk menilai neuronapoptosisselepas kecederaan I/R serebrum. Seperti yang digambarkan dalam Rajah 3A, terdapat peningkatan bilangan sel TUNEL-positif dalam tikus MCAO/R, yang dikurangkan dengan rawatan IAB (Rajah 3A). Untuk meneroka mekanisme asas perlindungan IAB, kami meneliti ungkapan protein apoptosis Bax dan Bcl-2 menggunakan western blot. Dalam tikus yang tertakluk kepada MCAO/R, ungkapan Bax (penanda pro-apoptosis) dikawal, manakala Bcl-2 (penanda anti-apoptosis) dikurangkan, berbanding dengan kumpulan palsu (Rajah 3B, C ). Walau bagaimanapun, rawatan IAB menghalang perubahan yang disebabkan oleh MCAO/R (Rajah 3B, C). Keputusan ini menunjukkan bahawa IAB menghalang apoptosis neuron dalam tikus MCAO / R.

Isoastilbin mengimbangi ekspresi SIRT

Seterusnya, kami berusaha untuk mengkaji bagaimana IAB melindungi neuron daripadatekanan oksidatif. SIRT, deacetylase yang bergantung kepada NAD yang dilokalkan terutamanya dalam mitokondria, didapati dikaitkan dengan survival sel dan apoptosis, metabolisme sel, dan tindak balas kepada tekanan. SIRT boleh mengaktifkan isyarat dan laluan mitokondria untuk menggalakkan percambahan mitokondria dan penjanaan ATP. Ia juga mengambil bahagian dalam keradangan, dengan cara pengurangan dalam SIRT membawa kepada peningkatan dalam faktor keradangan kronik, seperti aktiviti NFκB dan RelA/p65.18–20 Menariknya, beberapa kajian mendapati bahawa SIRT memberikan kesan perlindungan saraf dan melemahkan oksidatif. tekanan dalam patofisiologi kecederaan I/R serebrum.21 Di sini, kami menyiasat ekspresi otak SIRT1/3/6 dalam tikus yang tertakluk kepada MCAO/R. Kami mendapati kecederaan MCAO/R mengurangkan tahap protein SIRT1/3/6, manakala rawatan IAB melemahkan kesan ini (Rajah 4A–D). Data ini mencadangkan bahawa IAB mungkin melindungi dalam tikus MCAO/R dengan mengawal selia ekspresi SIRT1/3/6 dalam perlindungan terhadap tekanan oksidatif.

Perbincangan

Kepekatan ROS meningkat ke puncak, yang mungkin berpotensi mendorong apoptosis atau nekrosis sel.25–28 Terdapat beberapa penanda tegasan oksidatif yang mantap. Sebagai contoh, MDA, sebatian sitotoksik yang dihasilkan oleh peroksidasi lipid,29 meningkat dalam kardiomiosit tikus selepas kerosakan I/R.30 Enzim antioksidan SOD, CAT, dan GHS-PX memainkan peranan penting dalam mengais superoksida dan mencegah kerosakan oksidatif.31, 32 Selain itu, perubahan dalam aktiviti enzim ini juga berkaitan dengan tekanan oksidatif. Melemahkan tekanan oksidatif adalah cara yang berpotensi untuk melindungi tisu daripada kecederaan I/R.

Satu kajian baru-baru ini menunjukkan bahawa kesan neuroprotektif IAB mungkin disebabkan oleh modulasi tekanan oksidatif. Secara khusus, kajian mendapati bahawa IAB menghalang penjanaan ROS dan mendorong SOD dan GSH-PX untuk memperbaiki kerosakan oksidatif dalam model AD tetikus.15 Walau bagaimanapun, jika dan bagaimana IAB melindungi daripada kecederaan I/R dalam otak, masih belum diketahui. Dalam kajian ini, kami menunjukkan bahawa IAB berjaya melemahkan kecederaan I/R serebrum dengan mengurangkan jumlah infark dan defisit neurologi selepas kecederaan MCAO/R. Untuk menguji sama ada kesan IAB disebabkan oleh pengecilan spesies ROS, kami mengukur beberapa penanda tekanan oksidatif. Rawatan Isoastilbin selepas MCAO/R didapati mengurangkan tahap MDA, tetapi meningkatkan aktiviti CAT, SOD dan GSH-PX. Keputusan ini menunjukkan bahawa mekanisme asas perlindungan saraf pengantara IAB terhadap kecederaan I/R adalah melalui pengurangan tekanan oksidatif.

Sesungguhnya, I/R serebrum mampu mendorong apoptosis neuron.33,34 Pengaktifan protein pro-apoptosis (Bax dan Bak) dan penyahaktifan selari protein anti-apoptosis (seperti Bcl-2) berlaku semasa serebrum. kecederaan I/R. Kedua-duanya, Bcl-2 dan Bax ditemui di bahagian luar membran mitokondria dan mengambil bahagian dalam modulasi apoptosis sel.35–37 Kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa ekspresi berlebihan Bcl-2 menyekat kematian neuron secara in vitro dan dalam vivo.38Erfani et al. mendapati bahawa nisbah Bax/Bcl-2 telah meningkat semasa kecederaan I/R serebrum, menyumbang kepada apoptosis neuron.39 Selain itu, regulasi Bax dan Bcl-2 menurun ditemui dalam otak tikus yang tertakluk kepada MCAO/R. 40 Selain itu, IAB didapati memodulasi tahap ekspresi protein kedua-dua Bcl-2 dan Bax untuk menambah baik sistem redoks pada tikus dengan AD, menunjukkan peranan anti-apoptosis IAB dalam keadaan ini.15 Pada masa ini kajian, kami menunjukkan bahawa pentadbiran IAB mengurangkan apoptosis neuron yang disebabkan oleh I/R dalam vivo dengan merendahkan Bax dan menaikkan Bcl-2. Penemuan ini membayangkan bahawa keupayaan neuroprotektif IAB bergantung kepada aktiviti anti-apoptosisnya dalam tikus. Walau bagaimanapun, I/R juga boleh membawa kepada nekrosis, yang tidak dimediasi oleh tekanan oksidatif.25–28 Adalah sangat menarik untuk mengkaji sama ada IAB juga boleh berfungsi dengan menghalang nekrosis untuk melemahkan kecederaan I/R.

Untuk mengkaji mekanisme di mana IAB melemahkan tekanan oksidatif, kami memberi tumpuan kepada protein SIRT. Laporan terdahulu telah mendapati bahawa ekspresi berlebihan SIRT3 menghalang pembelahan mitokondria untuk melindungi daripada kecederaan I/R serebrum. Selain itu, SIRT6 boleh melindungi otak daripada kerosakan I/R melalui penindasan tekanan oksidatif.2 Di sini, kami mendapati bahawa SIRT1/3/ 6 telah dikurangkan dengan ketara dalam tikus MCAO / R, manakala pentadbiran IAB meningkatkan ekspresi SIRTl / 3/6. Untuk pengetahuan terbaik kami, kajian ini adalah yang pertama menunjukkan bahawa IAB boleh meningkatkan ekspresi protein SIRT1/3/6 untuk melemahkan tekanan oksidatif dan apoptosis neuron yang disebabkan oleh kecederaan I/R serebrum.

Had

Terdapat banyak laluan perlindungan yang berbeza terhadap tekanan oksidatif. Di sini, kami menunjukkan bahawa mekanisme isyarat perlindungan IAB adalah melalui SIRT 1/3/6. Walau bagaimanapun, mekanisme lain terhadap tekanan oksidatif atau kecederaan I/R serebrum perlu dijelaskan dengan lebih lanjut. Semasa kecederaan I/R, kedua-dua apoptosis dan nekrosis terlibat; namun, kami hanya menumpukan pada apoptosis. Oleh itu, kajian lanjut mengenai peranan IAB dalam nekrosis akan diperlukan untuk menerangkan sepenuhnya fungsi perlindungan IAB semasa kecederaan I/R.

Kesimpulan

Di sini, kami menunjukkan bahawa IAB boleh mengurangkan tekanan oksidatif dan apoptosis neuron dalam tikus yang tertakluk kepada I / R serebrum. Selain itu, tekanan antioksidatif dan fungsi anti-apoptosis IAB mungkin timbul melalui peraturan ekspresi SIRT1/3/6. Diambil bersama, data kami mencadangkan bahawa IAB ialah rawatan calon untuk kecederaan I/R serebrum.

ORCID iDs Lifeng An  https://orcid.org/0000-0002-4835-1817 Dandan Zhu  https://orcid.org/0000-0001-9119-9956 Xin Zhang  https://orcid.org/0000-0002-9496-1691 Jingwen Huang  https://orcid.org/0000-0001-6449-5362 Guangbao Lu https://orcid.org/0000-0002-2465-8996

Lifeng An1,B,D, Dandan Zhu2,B, Xin Zhang2,C, Jingwen Huang1,C, Guangbao Lu1,A,F

1 Kolej Jiamusi, Universiti Perubatan Cina Heilongjiang, China

2 Sekolah Siswazah, Universiti Perubatan Cina Heilongjiang, Jiamusi, China

A – konsep dan reka bentuk penyelidikan; B – pengumpulan dan/atau pemasangan data; C – analisis dan tafsiran data;

D – menulis artikel; E – semakan kritikal artikel; F – kelulusan akhir artikel

Rujukan

1. Rossi DJ, Brady JD, Mohr C. Metabolisme astrocyte dan isyarat semasa iskemia otak. Nat Neurosci. 2007;10(11):1377–1386. doi:10.1038/ nn2004
2. Ribeiro PW, Cola PC, Gatto AR, et al. Hubungan antara disfagia, skor Skala Strok Institut Kesihatan Kebangsaan, dan peramal radang paru-paru selepas strok iskemia. J Strok Cerebrovasc Dis. 2015; 24(9):2088–2094. doi:10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2015.05.009
3. Hu X, De Silva TM, Chen J, Faraci FM. Penyakit vaskular serebrum dan kecederaan neurovaskular dalam strok iskemia. Circ Res. 2017;120(3):449–471. doi:10.1161/circresaha.116.308427
4. Tabassum R, Vaibhav K, Shrivastava P, et al. Alkohol perillyl meningkatkan hasil fungsian dan histologi terhadap kecederaan reperfusi iskemia dengan mengecilkan tekanan oksidatif dan penindasan COX-2, NOS-2 dan NF-κB dalam tikus oklusi arteri serebrum tengah. Eur J Pharmacol. 2015;747:190–199. doi:10.1016/j.ejphar.2014.09.015
5. Woodruff TM, Thundyil J, Tang SC, Sobey CG, Taylor SM, Arumugam TV. Patofisiologi, rawatan, dan model haiwan dan selular strok iskemia manusia. Mol Neurodegen. 2011;6(1):11. doi:10.1186/1750- 1326-6-11
6. Gonzalez-Rodriguez PJ, Xiong F, Li Y, Zhou J, Zhang L. Hipoksia janin meningkatkan kerentanan kecederaan otak hipoksik-iskemik dalam tikus neonatal: Peranan reseptor glukokortikoid. Neurobiol Dis. 2014;65:172–179. doi:10.1016/j.nbd.2014.01.020
7. Rodrigo R, Fernández-Gajardo R, Gutiérrez R, et al. Tekanan oksidatif dan patofisiologi strok iskemia: Peluang terapeutik baru. Sasaran Ubat Gangguan Neurol CNS.2013;12(5):698–714. doi:10.2174/ 1871527311312050015
8. Zhang C, Ling CL, Pang L, et al. Penghantaran ubat makromolekul terus ke kawasan iskemia serebrum menggunakan nanopartikel pengantara neutrofil. Theranostics. 2017;7(13):3260–3275. doi:10.7150/thno.19979
9. Kahles T, Luedike P, Endres M, et al. NADPH oksidase memainkan peranan penting dalam kerosakan penghalang darah-otak dalam strok eksperimen. Strok. 2007;38(11):3000–3006. doi:10.1161/strokeaha.107.489765
10. Chen H, Lagu YS, Chan PH. Perencatan NADPH oksidase adalah neuroprotektif selepas iskemia-reperfusi. J Metab Aliran Darah Serebrum. 2009; 29(7):1262–1272. doi:10.1038/jcbfm.2009.47
11. Kapoor M, Sharma N, Sandhir R, Nehru B. Kesan apocynin perencat oksidase NADPH pada kecederaan hippocampus iskemia-reperfusi dalam otak tikus. Biomed Pharmacother. 2018;97:458–472. doi:10.1016/j. biopha.2017.10.123
12. Yu S, Wang C, Cheng Q, et al. Komponen aktif polipeptida Achyranthes bidentata menyediakan perlindungan saraf melalui perencatan laluan apoptosis yang bergantung kepada mitokondria dalam neuron berbudaya dan dalam model haiwan iskemia serebrum. PLoS One. 2014; 9(10):e109923. doi:10.1371/journal.pone.0109923
13. Geng HX, Li RP, Li YG, et al. 14,15-EET menyekat apoptosis neuron dalam reperfusi iskemia melalui laluan mitokondria. Neurochem Res.2017;42(10):2841–2849. doi:10.1007/s11064-017-2297-6
14. Du Q, Li L, Jerz G. Pemurnian astilbin dan isoastilbin dalam ekstrak rizom smilax glabra oleh kromatografi arus balas berkelajuan tinggi. J Chromatogr A. 2005;1077(1):98–101. doi:10.1016/j.chroma. 2005.04.072
15. Yu H, Yuan B, Chu Q, Wang C, Bi H. Peranan pelindung isoastilbin terhadap penyakit Alzheimer melalui Nrf2-antioksidasi pengantara dan anti-apoptosis. Int J Mol Med.2019;43(3):1406–1416. doi:10.3892/ijmm. 2019.4058
16. Zhou X, Xu Q, Li JX, Chen T. Semakan struktur dua glikosida flavanonol daripada Smilax glabra. Planta Med. 2009;75(6):654–655. doi:10. 1055/s-0029-1185360
17. Morimoto J, Yasuhara T, Kameda M, et al. Rangsangan elektrik meningkatkan keupayaan migrasi sel stromal sumsum tulang yang dipindahkan dalam model strok iskemia tikus. Biokim Fisiol Sel. 2018; 46(1):57–68. doi:10.1159/000488409
18. Torrens-Mas M, Pons DG, Sastre-Serra J, Oliver J, Roca P. Penyenyapan SIRT3 menyedarkan sel-sel kanser payudara kepada rawatan sitotoksik melalui peningkatan dalam pengeluaran ROS. J Sel Biokim. 2017;118(2):397–406. doi:10.1002/jcb.25653
19. Nassir F, Arndt JJ, Johnson SA, Ibdah JA. Peraturan protein trifungsi mitokondria memodulasi penyakit hati berlemak bukan alkohol pada tikus. J Lipid Res. 2018;59(6):967–973. doi:10.1194/jlr.M080952
20. Torrens-Mas M, Hernández-López R, Oliver J, Roca P, Sastre-Serra J. Sirtuin 3 membungkam meningkatkan keberkesanan oxaliplatin melalui asetilasi MnSOD dalam kanser kolon. J Sel Fisiol. 2018;233(8):6067–6076. doi:10.1002/jcp.26443
21. Hernández-Jiménez M, Hurtado O, Cuartero MI, et al. Pengawal selia maklumat senyap 1 melindungi otak daripada kerosakan iskemia serebrum. Strok. 2013;44(8):2333–2337. doi:10.1161/strokeaha.113.001715
22. Chen GY, Nuñez G. Keradangan steril: penderiaan dan tindak balas terhadap kerosakan. Nat Rev Immunol. 2010;10(12):826–837. doi:10.1038/nri2873
23. Eltzschig HK, Eckle T. Iskemia dan reperfusi: Dari mekanisme kepada terjemahan. Nat Med. 2011;17(11):1391–1401. doi:10.1038/nm.2507
24. Dziedzic T. Keradangan sistemik sebagai sasaran terapeutik dalam strok iskemia akut. Pakar Rev Neurother.2015;15(5):523–531. doi:10.1586/ 14737175.2015.1035712
25. Yemisci M, Gursoy-Ozdemir Y, Vural A, Can A, Topalkara K, Dalkara T. Penguncupan pericyte yang disebabkan oleh tekanan oksidatif-nitratif menjejaskan pengaliran semula kapilari walaupun berjaya membuka arteri serebrum yang tersumbat. Nat Med. 2009;15(9):1031–1037. doi:10.1038/nm.2022
26. Chen H, Yoshioka H, ​​Kim GS, et al. Tekanan oksidatif dalam kerosakan otak iskemia: Mekanisme kematian sel dan sasaran molekul yang berpotensi untuk perlindungan saraf. Isyarat Redoks Antioksida. 2011;14(8):1505–1517. doi:10.1089/ars.2010.3576
27. Olmez I, Ozyurt H. Spesies oksigen reaktif dan penyakit serebrovaskular iskemia. Neurochem Int. 2012;60(2):208–212. doi:10.1016/j. neuint.2011.11.009
28. Guo J, Cheng C, Chen CS, et al. Ekspresi berlebihan Fibulin-5 melemahkan kecederaan iskemia/reperfusi selepas penyumbatan arteri serebrum tengah pada tikus. Mol Neurobiol. 2016;53(5):3154–3167. doi:10.1007/s12035- 015-9222-2
29. Qiang M, Xu Y, Lu Y, et al. Autofluoresensi protein diubah suai MDA sebagai probe in vitro dan in vivo dalam analisis tegasan oksidatif. Sel Protein. 2014;5(6):484–487. doi:10.1007/s13238-014-0052-1
30. Hou S, Zhao MM, Shen PP, et al. Kesan neuroprotektif asid salvianolik terhadap kecederaan iskemia/reperfusi serebrum. Int J Mol Sci. 2016;17(7). doi:10.3390/ijms17071190
31. Adibhatla RM, Hatcher JF. Pengoksidaan lipid dan peroksidasi dalam kesihatan dan penyakit CNS: Dari mekanisme molekul kepada peluang terapeutik. Isyarat Redoks Antioksida. 2010;12(1):125–169. doi:10.1089/ ars.2009.2668
32. Staroń A, Mąkosa G, Koter-Michalak M. Tekanan oksidatif dalam eritrosit daripada pesakit dengan arthritis rheumatoid. Rheumatol Int. 2012; 32(2):331–334. doi:10.1007/s00296-010-1611-2
33. Aşcı S, Demirci S, Aşcı H, Doğuç DK, Onaran İ. Kesan neuroprotektif pregabalin pada iskemia dan reperfusi serebrum. Balkan Med J. 2016;33(2):221–227. doi:10.5152/balkanmedj.2015.15742
34. Tao T, Li CL, Yang WC, et al. Kesan perlindungan propofol terhadap keseluruhan iskemia serebrum/kecederaan reperfusi pada tikus melalui perencatan laluan faktor yang mendorong apoptosis. Brain Res.2016;1644: 9–14. doi:10.1016/j.brainres.2016.05.006
35. Martinou JC, Youle RJ. Mitokondria dalam apoptosis: Bcl{1}} ahli keluarga dan dinamik mitokondria. Sel Dev. 2011;21(1):92–101. doi:10.1016/j.devcel.2011.06.017
36. Borner C, Andrews DW. Liang apoptosis pada mitokondria: Adakah kita menerobos atau masih tersekat? Kematian Sel Berbeza. 2014;21(2):187–191. doi:10.1038/cdd.2013.169
37. Siddiqui WA, Ahad A, Ahsan H. Misteri keluarga BCL2: Bcl-2 protein dan apoptosis. Satu kemaskini. Arch Toxicol. 2015;89(3):289–317. doi:10.1007/s00204-014-1448-7
38. Maes ME, Schlamp CL, Nickells RW. BAX kepada asas: Bagaimana keluarga gen BCL2 mengawal kematian sel ganglion retina. Prog Retin Eye Res. 2017;57:1–25. doi:10.1016/j.preteyeres.2017.01.002
39. Erfani S, Khaksari M, Oryan S, Shamsaei N, Aboutaleb N, Nikbakht F. Nampt/PBEF/visfatin memberikan kesan neuroprotektif terhadap kecederaan iskemia/reperfusi melalui modulasi nisbah Bax/Bcl-2 dan pencegahan caspase{ {2}} pengaktifan. J Mol Neurosci. 2015;56(1):237–243. doi:10.1007/s12031-014-0486-1

40. Chen L, Cao J, Cao D, et al. Kesan perlindungan dexmedetomidine

terhadap hiperglikemia diabetik-memburukkan iskemia serebrum/kecederaan reperfusi: Kajian in vivo dan in vitro, Life Sdi,2019:235:116553.doi; 10.1016/ilfs.2019116553

41. Zhao H, Luo Y, Chen L, et al. Sirt3 menghalang kecederaan reperfusi iskemia serebrum melalui menormalkan laluan Wnt/ -catenin dan menyekat pembelahan mitokondria. Pendamping Tekanan Sel. 2018;23(5):1079–1092. doi:10.1007/s12192-018-0917-y

42. Zhang W, Wei R, Zhang L, Tan Y, Qian C. Sirtuin 6 melindungi otak daripada kecederaan iskemia/reperfusi serebrum melalui pengaktifan NRF2. Neurosains.2017;366:95–104. doi:10.1016/j.neuroscience.2017.09.035