葛根素对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤后TLR4/NF-κB信号通路的影响

目的： 大量最新研究成果已经表明先天性免疫应答及炎性反应在局灶性脑缺血再灌注损伤中起到非常重要的作用。Toll样受体-4、核转录因子-κB和肿瘤坏死因子-α已被证实与炎症反应关系密切。目前已有研究证实葛根素可能通过抗炎作用来达到对局灶性脑缺血再灌注损伤后的神经功能失调的保护作用。然而，至今葛根素对局灶性脑缺血再灌注损伤后的抗炎保护机制仍不十分清楚，为此，本研究拟揭示葛根素通过介导TLR4/NF-κB信号通路下调对局灶性脑缺血再灌注损伤后的抗炎保护作用。 方法：1．雄性SD大鼠（250-280g）被随机分为空白组、对照组和葛根素不同剂量处理组（50mg/kg组,100mg/kg组,200mg/kg组），通过大脑中动脉栓塞模型导致大鼠缺血90分钟后再恢复灌注；2．葛根素注射液在制作模型前30分钟给予大鼠腹腔注射一次，并在模型制作后每隔8小时给予一次。空白组在同一时间点腹腔注射等量的生理盐水；3．大鼠缺血灌注损伤24小时后，给予神经损伤评分、梗塞面积测定、脑水肿量测定；4．大鼠缺血灌注损伤24小时后，通过RT-PCR以及免疫组化方法分析测定不同实验组的TLR4,MyD88, NF-κB和TNF-α的基因及蛋白表达。 结果： 1、葛根素注射液降低大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤后的神经缺损评分，减少其脑梗塞范围，减轻其脑水肿程度： 1-1.局灶性脑缺血再灌注损伤24小时后葛根素处理组（100mg/kg组）神经缺损评分与对照组相比，明显降低(p=0.023)。葛根素处理组（50mg/kg组）、葛根素处理组（200mg/kg组）与对照组相比，神经缺损评分也有降低，但无统计学意义。 1-2.局灶性脑缺血再灌注损伤24小时后大鼠脑梗塞灶范围通过TTC染色，空白组无梗塞灶形成，对照组中大鼠的皮质及纹状体有大量梗塞灶形成。葛根素处理组（100mg/kg组）的相对梗塞灶（梗塞灶范围/全脑）范围比对照组明显减少(p=0.014)。 1-3.局灶性脑缺血再灌注损伤24小时后大鼠脑水肿范围通过干-湿重法测定。葛根素处理组（100mg/kg组）的脑水肿范围比对照组明显减轻(p=0.026)。 2、葛根素介导大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤后TLR4, MyD88, NF-κB和TNF-α mRNA表达下调： 各实验组的TLR4, MyD88, NF-κB和TNF-α的mRNA通过RT-PCR方法在局灶性脑缺血再灌注损伤24小时后测定。对照组的TLR4mRNA表达水平明显高于空白组(p=0.007)，而葛根素处理组（100mg/kg）TLR4mRNA表达水平却明显低于对照组(p=0.025)。葛根素处理组（100mg/kg）MyD88, NF-κB和TNF-α的mRNA表达水平明显低于对照组(Myd88: p=0.048; NF-κB p=0.04; TNF-α: p=0.029)。 3葛根素介导大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤后TLR4, MyD88, NF-κB和TNF-α蛋白表达下调： 空白组中大脑皮质和纹状体存在极少量TLR4免疫阳性细胞，对照组中大脑皮质和纹状体的TLR4免疫阳性细胞明显增多，葛根素处理组（100mg/kg组）大脑皮质和纹状体的TLR4免疫阳性细胞明显比对照组减少(皮质：p<0.05；纹状体：p<0.05)。葛根素处理组（100mg/kg组）大脑皮质和纹状体的MyD88, NF-κB和TNF-α的免疫阳性细胞明显比对照组减少(皮质Myd88: P<0.05; NF-κB: P<0.05; TNF-α:P<0.05纹状体Myd88:P<0.05;NF-κB:P<0.05;TNF-α: P<0.05)。 结论： 我们的研究为葛根素保护局灶性脑缺血再灌注损伤发现一种新的机制学说，这种保护作用与抑制局灶性脑缺血再灌注损伤急性期TLR4, MyD88, NF-κB和TNF-α的表达有关。葛根素通过介导TLR4/NF-κB信号通路下调所起的抗炎保护作用，也许是葛根素对局灶性脑缺血再灌注损伤后保护的一种潜在的新发现的机制学说。