促紅細(xì)胞生成素對(duì)缺氧缺血性腦損傷模型新生大鼠認(rèn)知功能的影響及對(duì)相關(guān)PARP—1/AIF信號(hào)通路的調(diào)控機(jī)制研究

段淼 黃婷 張?zhí)O琳 李清香 劉雅 曹云濤

中圖分類號(hào) R965 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1001-0408（2018）18-2492-06

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2018.18.11

摘 要 目的：研究促紅細(xì)胞生成素（EPO）對(duì)缺氧缺血性腦損傷（HIBI）模型新生大鼠認(rèn)知功能的影響以及對(duì)相關(guān)聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1（PARP-1）/凋亡誘導(dǎo)因子（AIF）信號(hào)通路的調(diào)控機(jī)制。方法：將SD新生大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組（Sham組）、模型組（HIBI組）和EPO干預(yù)組（EPO組），每組22只。HIBI組和EPO組大鼠采用Rice法建立HIBI模型，Sham組大鼠切口后即縫合而不作缺氧缺血處理。造模完畢后，EPO組大鼠每天腹腔注射重組人促紅素注射液5 000 IU/kg，連續(xù)給藥14 d；Sham組和HIBI組大鼠則腹腔注射等容生理鹽水。取大鼠腦組織，采用TTC染色法檢測(cè)梗死情況；采用TUNEL法檢測(cè)海馬組織CA1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞凋亡情況；采用蛋白免疫印跡法檢測(cè)海馬組織CA1區(qū)中PARP-1、AIF、Bax蛋白表達(dá)水平；采用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)考察大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力。結(jié)果：與Sham組比較，HIBI組大鼠腦組織梗死面積比顯著升高，海馬組織CA1區(qū)中TUNEL陽(yáng)性凋亡細(xì)胞數(shù)顯著增多，PARP-1、AIF、Bax蛋白表達(dá)水平均顯著升高；Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)中大鼠的逃避潛伏期顯著延長(zhǎng)，穿臺(tái)指數(shù)顯著減少；上述差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。與HIBI組比較，EPO組大鼠腦組織梗死面積比顯著降低，海馬組織CA1區(qū)中TUNEL陽(yáng)性凋亡細(xì)胞數(shù)顯著減少，PARP-1、AIF、Bax蛋白表達(dá)水平均顯著降低；Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)中大鼠的逃避潛伏期顯著縮短，穿臺(tái)指數(shù)顯著增加；上述差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論：EPO能夠明顯抑制HIBI引起的大鼠神經(jīng)細(xì)胞凋亡而發(fā)揮腦組織保護(hù)作用，并能促進(jìn)大鼠認(rèn)知功能的恢復(fù)，這一作用很可能是通過(guò)抑制細(xì)胞凋亡PARP-1/AIF信號(hào)通路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

關(guān)鍵詞 缺氧缺血性腦損傷；促紅細(xì)胞生成素；神經(jīng)細(xì)胞；凋亡；認(rèn)知功能；大鼠；聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1；凋亡誘導(dǎo)因子

ABSTRACT OBJECTIVE： To study the effects of erythropoietin （EPO） on cognitive function of neonatal rats with hypoxic- ischemic brain injury （HIBI）， and the regulation mechanism of related PARP-1/AIF signaling pathway. METHODS： SD neonatal rats were randomly divided into sham operation group （Sham group）， model group （HIBI group） and EPO intervention group （EPO group）， with 22 rats in each group. HIBI model was induced by Rice method in HIBI group and EPO group， and rats in sham group received suturing after cutting without hypoxic-ischemic treatment. After modeling， rats in EPO group was given Erythropoietin injection intraperitoneally each day， 5 000 IU/kg，for consecutive 14 d. Rats in Sham group and HIBI group were given constant volume of normal saline intraperitoneally. Cerebral tissue of rats was collected， and TTC staining was used to detect cerebral infraction. Neuronal apoptosis in hippocampal CA1 region was detected by TUNEL method. The expression of PARP-1，AIF and Bax protein in hippocampal CA1 region was detected by Western blot. Morris water maze was used to examine the spatial learning and memory abilities of rats. RESULTS： Compared with Sham group， the cerebral infarction area of rats in HIBI group was increased significantly； the number of TUNEL positive apoptosis cells in neuron of hippocampal CA1 region was increased significantly； the protein expression levels of PARP-1， AIF and Bax were increased significantly； in Morris water maze experiment， the escape latency of rats was prolonged significantly， while the index of crossing the platform was decreased significantly， with statistical significance （P<0.05）. Compared with HIBI group， cerebral infraction area of rats in EPO group was decreased significantly； the number of TUNEL positive apoptosis cells in neuron of hippocampal CA1 region was decreased significantly； the protein expression levels of PARP-1， AIF and Bax were decreased significantly； in Morris water maze experiment， the escape latency of rats was shortened significantly， while the index of crossing the platform was increased significantly， with statistical significance （P<0.05）. CONCLUSIONS：EPO can significantly inhibit HIBI-induced neuron apoptosis of rats so as to play protective effect on cerebral tissue， and promote the recovery of cognitive function， the mechanism of which may be associated with inhibiting apoptosis PARP-1/AIF signaling pathway.

KEYWORDS Hypoxic-ischemic brain injury；Erythropoietin； Neuron； Apoptosis； Cognitive function； Rat； PARP-1； AIF

缺氧缺血性腦損傷（Hypoxic ischemic brain injury，HIBI）是新生兒死亡和發(fā)生神經(jīng)功能障礙的常見(jiàn)原因之一[1]。研究顯示，0.1%～0.2%的新生兒會(huì)出現(xiàn)由圍產(chǎn)期窒息而引起的HIBI，其中約20%死亡，而幸存者中有高達(dá)40%出現(xiàn)腦性麻痹、認(rèn)知功能障礙或癲癇等殘疾[2]。已有研究證實(shí)，細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激、缺氧缺血后的興奮性毒性等均能導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞死亡繼而引發(fā)神經(jīng)功能障礙[3-4]。其中，細(xì)胞凋亡是HIBI過(guò)程中神經(jīng)細(xì)胞死亡的主要形式，由相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和凋亡基因共同決定[5]。因此，采用抗神經(jīng)細(xì)胞凋亡藥物治療成為目前恢復(fù)HIBI后認(rèn)知功能的重要手段。已有研究顯示，促紅細(xì)胞生成素（又稱“促紅素”，EPO）能通過(guò)抑制細(xì)胞凋亡，從而在發(fā)生HIBI后起到神經(jīng)保護(hù)作用[6-7]，然而EPO對(duì)發(fā)生HIBI后認(rèn)知功能的影響及對(duì)相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的作用機(jī)制尚未見(jiàn)研究報(bào)道。本課題組考察EPO對(duì)HIBI模型新生大鼠認(rèn)知功能的影響，并探究其對(duì)關(guān)鍵的非胱天蛋白酶（Caspase）依賴的細(xì)胞凋亡途徑——聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1（PARP-1）/凋亡誘導(dǎo)因子（AIF）信號(hào)通路的調(diào)控機(jī)制，旨在為EPO臨床用于新生兒發(fā)生HIBI后的認(rèn)知功能改善提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料

1.1 儀器

Mcllwain型切片機(jī)（瑞士Science Products GmbH公司）；水迷宮（東樂(lè)自然基因生命科學(xué)公司）；ChemiDoc Touch化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)（美國(guó)伯樂(lè)公司）；550D型數(shù)碼照相機(jī)（日本佳能公司）；TCS SP5型激光掃描共聚焦顯微鏡（德國(guó)徠卡公司）。

1.2 藥品與試劑

重組人促紅素注射液（哈藥集團(tuán)生物工程有限公司，批號(hào)：S20050090，規(guī)格：3 000 IU/支）；2，3，5-三苯基氯化四氮唑（TTC，美國(guó)Sigma-Aldrich公司）；ApopTag?熒光素原位細(xì)胞凋亡檢測(cè)（TUNEL法）試劑盒（美國(guó)EMD Millipore公司，批號(hào)：S7110）；4′ ，6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）熒光染料（美國(guó)Abcam公司）；兔抗大鼠PARP-1、AIF抗體（北京博奧森生物技術(shù)有限公司）；內(nèi)參甘油醛-3-磷酸脫氫酶（GAPDH）抗體、辣根過(guò)氧化物酶（HRP）標(biāo)記的山羊抗兔IgG（H+L）（武漢艾美捷科技公司）；兔抗大鼠Bax抗體、磷酸鹽緩沖液（PBS，pH 7.4）（武漢博士德生物工程有限公司）；10%十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）制備試劑盒（中國(guó)生物技術(shù)研究所）；其余試劑均為分析純，水為雙蒸水。

1.3 動(dòng)物

新生7 d齡SD大鼠幼仔66只，雌雄兼用，體質(zhì)量為（13.6±1.7）g，清潔級(jí)，由陸軍軍醫(yī)大學(xué)野戰(zhàn)外科研究所動(dòng)物室提供，動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK（渝）2012-0001，合格證號(hào)：SYXK（渝）2017-0012。

2 方法

2.1 分組、造模與給藥

將大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組（Sham組）、模型組（HIBI組）和EPO干預(yù)組（EPO組），每組22只。HIBI組和EPO組大鼠根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]采用Rice法建立HIBI模型：采用乙醚吸入法麻醉大鼠，在中位頸部切口，分離其左頸總動(dòng)脈，使用6-0號(hào)線進(jìn)行血管結(jié)扎，立刻縫合傷口；2 h恢復(fù)期后，將大鼠置于37 ℃水浴密閉缺氧環(huán)境中，持續(xù)給予8%O2+92%N2混合氣體進(jìn)行缺氧處理2.5 h。Sham組大鼠在頸部切口后即刻縫合，未進(jìn)行血管結(jié)扎和缺氧處理。缺血缺氧處理完畢后，EPO組大鼠每天腹腔注射重組人促紅素注射液（CHO細(xì)胞）5 000 IU/kg（根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)設(shè)置劑量），連續(xù)給藥14 d；Sham組和HIBI組大鼠則同法腹腔注射等容生理鹽水。

2.2 大鼠腦組織梗死情況觀察

給藥結(jié)束后，每組隨機(jī)取4只大鼠斷頭處死，取出腦組織，置于4 ℃的PBS中冷卻5 min后，沿冠狀面切片（厚度2 mm×6片）。采用TTC染色法，將切片浸入以PBS制備的2%TTC溶液中，室溫孵育30 min后，再以4 ℃的PBS沖洗2次，隨后在4 ℃的10%福爾馬林溶液中避光固定后拍攝圖像。染色固定后，正常腦組織顯紅色，梗死區(qū)域腦組織顯白色。采用Image J 1.8.0軟件測(cè)量切片圖像的梗死面積，并計(jì)算梗死面積占同側(cè)缺血腦組織總面積的百分比。

2.3 大鼠海馬組織CA1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞凋亡情況檢測(cè)

給藥結(jié)束后，每組隨機(jī)取6只大鼠斷頭處死，快速取出腦組織，于無(wú)菌條件下解剖海馬組織并分離其CA1區(qū)[9]，切片（厚度6 μm），于4%多聚甲醛中固定過(guò)夜，在一定濃度的蔗糖溶液（PBS配制）中浸漬脫水。采用TUNEL法進(jìn)行海馬組織CA1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞凋亡情況檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)步驟嚴(yán)格按照ApopTag?熒光素原位細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，通過(guò)末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶（TdT）催化修飾基因組DNA，用熒光抗體標(biāo)記后，加入終質(zhì)量濃度為1 μg/mL的DAPI進(jìn)行染色。采用激光掃描共聚焦顯微鏡進(jìn)行成像分析并對(duì)TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞（鏡下細(xì)胞核呈綠色熒光者即為凋亡細(xì)胞）進(jìn)行計(jì)數(shù)并計(jì)算百分比；同時(shí)對(duì)DAPI染色細(xì)胞（鏡下細(xì)胞呈藍(lán)色者即為神經(jīng)細(xì)胞）進(jìn)行觀察，判斷凋亡細(xì)胞的分布。

2.4 大鼠海馬組織CA1區(qū)中PARP-1、AIF、Bax蛋白表達(dá)水平檢測(cè)

給藥結(jié)束后，每組隨機(jī)取6只大鼠，按“2.3”項(xiàng)下方法處死并取大腦海馬組織CA1區(qū)，于-80 ℃保存。采用蛋白免疫印跡（Western blot）法檢測(cè)海馬組織CA1區(qū)中PARP-1、AIF、Bax蛋白表達(dá)水平。以RIPA裂解液提取組織蛋白質(zhì)，4 ℃下以12 000×g離心15 min；通過(guò)10%SDS-PAGE分離，轉(zhuǎn)膜，在5%脫脂乳中室溫封閉1 h；然后在4 ℃條件下，分別與兔抗大鼠PARP-1（1 ∶ 200）、AIF（1 ∶ 200）、GAPDH（1 ∶ 200）一抗孵育過(guò)夜；孵育完畢后，以三羥甲基氨基甲烷緩沖液（TBS）洗滌3次，加入HRP標(biāo)記的二抗（1 ∶ 5 000），在室溫下孵育1 h，TBS洗滌4次后顯色。利用化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)進(jìn)行成像，以Quantity One 4.6.6軟件計(jì)算相對(duì)灰度值用于表示蛋白表達(dá)水平。

2.5 大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力考察

給藥結(jié)束7 d后（即大鼠28 d齡時(shí)），每組取6只大鼠，采用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)考察其空間學(xué)習(xí)記憶能力。第1～5天為平臺(tái)訓(xùn)練階段：將高32 cm、直徑14 cm的平臺(tái)置于迷宮的一個(gè)象限中，位于水下1 cm處；大鼠從4個(gè)不同方向分4次隨機(jī)放入迷宮中進(jìn)行2 min的自由探索直至到達(dá)平臺(tái)，以其到達(dá)平臺(tái)的時(shí)間作為逃避潛伏期；2 min內(nèi)未找到平臺(tái)的大鼠被引導(dǎo)至平臺(tái)，并停留15 s，逃避潛伏期記為2 min。第6天為空間搜索階段：將平臺(tái)從迷宮中移除，大鼠從平臺(tái)相對(duì)應(yīng)的位置放入迷宮中，同法測(cè)試2 min，以其穿過(guò)平臺(tái)位置的次數(shù)作為穿臺(tái)指數(shù)。采用MT-200 Morris 水迷宮自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)軟件記錄大鼠的活動(dòng)情況并分析其逃避潛伏期和穿臺(tái)指數(shù)。

2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理。計(jì)量資料均采用x±s表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)，多組間比較采用方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 EPO對(duì)大鼠腦組織梗死的影響

染色結(jié)果顯示，Sham組大鼠腦組織均呈紅色，表明無(wú)梗死現(xiàn)象發(fā)生；HIBI組大鼠大腦皮層、紋狀體和海馬組織等區(qū)域中有大片明顯的白色梗死區(qū)域；EPO組大鼠腦組織有小部分白色梗死區(qū)域，但較HIBI組的梗死情況明顯改善，詳見(jiàn)圖1。定量分析結(jié)果顯示，與Sham組比較，HIBI組大鼠腦梗死面積比顯著升高；與HIBI組比較，EPO組大鼠腦梗死面積比顯著降低，以上差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），詳見(jiàn)圖2。

3.2 EPO對(duì)大鼠海馬組織CA1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞凋亡的影響

顯微鏡下可見(jiàn)，Sham組大鼠海馬組織CA1區(qū)未見(jiàn)明顯呈綠色熒光的凋亡細(xì)胞；HIBI組大鼠該區(qū)域組織有大量呈綠色熒光的凋亡細(xì)胞，且細(xì)胞凋亡的熒光信號(hào)與神經(jīng)細(xì)胞的分布一致；EPO組大鼠該區(qū)域有少量呈綠色熒光的凋亡細(xì)胞，但較之HIBI組明顯減少，詳見(jiàn)圖3[圖中，TUNEL代表凋亡細(xì)胞分布圖（綠色熒光）；DAPI代表神經(jīng)細(xì)胞分布圖（藍(lán)色熒光）；Merge代表前兩者的疊合圖]。定量分析結(jié)果顯示，與Sham組比較，HIBI組大鼠海馬組織CA1區(qū)中TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)顯著增加；與HIBI組比較，EPO組大鼠該區(qū)域組織中TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)顯著減少，以上差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），詳見(jiàn)圖4。

3.3 EPO對(duì)大鼠海馬組織CA1區(qū)中PARP-1、AIF、Bax蛋白表達(dá)水平的影響

與Sham組比較，HIBI組大鼠海馬組織CA1區(qū)中PARP-1、AIF、Bax蛋白表達(dá)水平均顯著升高；與HIBI組比較，EPO組大鼠該區(qū)域組織中PARP-1、AIF、Bax蛋白表達(dá)水平均顯著降低；以上差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。各組大鼠海馬組織CA1區(qū)中PARP-1、AIF、Bax蛋白電泳圖見(jiàn)圖5，蛋白表達(dá)水平比較見(jiàn)圖6。

3.4 EPO對(duì)大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力的影響

在平臺(tái)訓(xùn)練階段，各組大鼠的逃避潛伏期均隨著訓(xùn)練時(shí)間的推移和訓(xùn)練次數(shù)的增加而呈縮短趨勢(shì)；與Sham組比較，HIBI組大鼠的逃避潛伏期在各時(shí)間點(diǎn)均顯著延長(zhǎng)；與HIBI組比較，EPO組大鼠的逃避潛伏期在各時(shí)間點(diǎn)均顯著縮短；以上差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）。在空間搜索階段，與Sham組比較，HIBI組大鼠的穿臺(tái)指數(shù)顯著減少；與HIBI組比較，EPO組大鼠的穿臺(tái)指數(shù)顯著增加；以上差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。各組大鼠的逃避潛伏期和穿臺(tái)指數(shù)比較見(jiàn)表1。以上結(jié)果提示，大鼠發(fā)生HIBI后其空間學(xué)習(xí)記憶能力明顯受損，而EPO能夠逆轉(zhuǎn)這一損傷，改善HIBI模型大鼠的認(rèn)知功能。

4 討論

有研究報(bào)道，缺氧缺血可引起新生大鼠海馬部位大量神經(jīng)細(xì)胞凋亡，且凋亡持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)[10-11]。本研究采用經(jīng)典的Rice法[8]對(duì)新生大鼠建立HIBI模型。結(jié)果顯示，HIBI組大鼠缺血大腦半球皮層、紋狀體和海馬組織等區(qū)域表現(xiàn)出明顯的梗死現(xiàn)象，表明模型建立成功。TUNEL法檢測(cè)結(jié)果顯示，HIBI組大鼠海馬組織CA1區(qū)出現(xiàn)大量TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞，提示HIBI可導(dǎo)致海馬組織CA1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生凋亡。已有研究證實(shí)，海馬組織是對(duì)HIBI反應(yīng)最為靈敏的部位，其中CA1區(qū)是與認(rèn)知功能密切相關(guān)的腦區(qū)，該區(qū)發(fā)生神經(jīng)損傷會(huì)顯著影響大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力[12]。本研究采用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，HIBI組大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力顯著降低，與過(guò)往研究[13]結(jié)果一致。上述結(jié)果提示，HIBI能夠引起海馬組織CA1區(qū)的神經(jīng)細(xì)胞凋亡，從而影響腦組織功能，導(dǎo)致大鼠認(rèn)知功能障礙。

EPO是主要由胎兒肝臟和成人腎臟產(chǎn)生的糖蛋白，是紅細(xì)胞生成所需的主要刺激因子[14]。研究表明，EPO及其受體（EPOR）定位于嚙齒類動(dòng)物的大腦皮層、海馬組織等區(qū)域[15]。在包括腦卒中、脊髓損傷、創(chuàng)傷性腦損傷等多種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭幸炎C實(shí)，EPO具有神經(jīng)保護(hù)功能，而外源性EPO治療能夠減輕腦組織病理學(xué)病變，有助于神經(jīng)功能恢復(fù)[16-18]。本研究發(fā)現(xiàn)，EPO組大鼠缺血大腦半球的梗死面積比顯著低于HIBI組，提示EPO對(duì)大鼠腦組織損傷有保護(hù)作用。TUNEL法檢測(cè)結(jié)果顯示，EPO組大鼠海馬組織CA1區(qū)的神經(jīng)細(xì)胞凋亡數(shù)顯著少于HIBI組，提示EPO能有效抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡。Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，EPO組大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力較之于HIBI組均有顯著改善，提示EPO能夠一定程度地恢復(fù)HIBI引起的大鼠認(rèn)知功能障礙。

大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，EPO與EPOR結(jié)合后，可通過(guò)激活下游多種信號(hào)通路而發(fā)揮抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡的作用，其中包括Caspase依賴的凋亡途徑和非Caspase依賴的凋亡途徑[19-22]。AIF是定位于線粒體中的黃素蛋白，是非Caspase依賴凋亡途徑的關(guān)鍵介質(zhì)，在腦缺血損傷中起關(guān)鍵作用——AIF從線粒體中釋放并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核，引起大規(guī)模DNA斷裂和神經(jīng)細(xì)胞凋亡[19-20]。PARP-1是引發(fā)AIF從線粒體釋放并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核的重要內(nèi)在因素之一，在發(fā)生神經(jīng)缺血損傷時(shí)PARP-1能夠引起海馬組織中AIF的釋放[21-22]。本研究采用Western blot法檢測(cè)，結(jié)果顯示，EPO能夠顯著降低大鼠海馬組織CA1區(qū)中PARP-1、AIF蛋白表達(dá)水平，提示EPO的抗神經(jīng)細(xì)胞凋亡作用可能與抑制PARP-1/AIF信號(hào)通路有關(guān)。

線粒體損傷是AIF釋放的前提條件，也是細(xì)胞凋亡PARP-1/AIF信號(hào)通路的中心環(huán)節(jié)。Bcl-2家族蛋白作為調(diào)節(jié)線粒體損傷的關(guān)鍵分子，在這一途徑中起著重要作用[23]。Bax是Bcl-2家族中重要的促凋亡蛋白，在細(xì)胞凋亡調(diào)控中起重要作用，其表達(dá)水平的增高能夠促使細(xì)胞發(fā)生凋亡[24-25]。本研究顯示，與HIBI組比較，EPO組大鼠海馬組織中Bax蛋白表達(dá)水平顯著降低，表明EPO能通過(guò)下調(diào)Bax表達(dá)，抑制PARP-1/AIF信號(hào)通路，從而發(fā)揮抗神經(jīng)細(xì)胞凋亡的作用。

筆者在前期預(yù)實(shí)驗(yàn)中曾對(duì)EPO高、中、低3個(gè)劑量（15 000、10 000、5 000 IU/kg）進(jìn)行考察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高、中劑量組大鼠各項(xiàng)指標(biāo)與HIBI組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，未能對(duì)大鼠認(rèn)知功能產(chǎn)生顯著的改善作用，這與已有報(bào)道結(jié)果不一致。因此，本研究最終選擇5 000 IU/kg作為EPO的給藥劑量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而對(duì)于高、中劑量組非但未呈現(xiàn)劑量依賴性藥效，反而表現(xiàn)出用藥量增大而效果下降的原因，有待后續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究和分析。

綜上所述，HIBI造模后，新生大鼠表現(xiàn)出明顯的腦組織損傷及海馬組織神經(jīng)細(xì)胞凋亡，而EPO干預(yù)后能夠明顯抑制大鼠神經(jīng)細(xì)胞凋亡從而發(fā)揮腦組織保護(hù)作用，并能促進(jìn)大鼠認(rèn)知功能的恢復(fù)，這一作用很可能是通過(guò)抑制細(xì)胞凋亡PARP-1/AIF信號(hào)通路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

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（收稿日期：2018-01-19 修回日期：2018-08-02）

（編輯：段思怡）