【摘要】 目的 預(yù)測芍藥醇對創(chuàng)傷性腦損傷(TBI)后神經(jīng)功能恢復(fù)和神經(jīng)炎癥的影響,以評估其在臨床實(shí)踐中的潛在價(jià)值。方法 采取控制皮質(zhì)撞擊(CCI)法建立成年小鼠TBI模型,尾靜脈注射后評估觀測芍藥醇的治療效能。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測了p38 MAPK/NF-κB是作為芍藥醇治療TBI的潛在路線。通過蛋白質(zhì)印跡及酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)進(jìn)行評估目標(biāo)蛋白質(zhì)和炎癥因子的表達(dá)。采用尼氏染色法觀察神經(jīng)元損傷情況。通過改良神經(jīng)功能缺損評分(mNSS)評價(jià)TBI后的神經(jīng)恢復(fù)情況。結(jié)果 TBI后給予芍藥醇可預(yù)防CCI小鼠的神經(jīng)元死亡,減少神經(jīng)炎癥,促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究表明芍藥醇可能通過p38 MAPK/NF-κB路徑體現(xiàn)其治療效能。結(jié)論 芍藥醇給藥后在TBI疾病病程發(fā)展過程中具有較好的神經(jīng)保護(hù)和抗炎特性。其機(jī)制可能與p38 MAPK/NF-κB信號通路的調(diào)節(jié)有關(guān)。
【關(guān)鍵詞】 芍藥醇;創(chuàng)傷性腦損傷;神經(jīng)功能;炎癥
【中圖分類號】 R651 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A 【文章編號】 1672-7770(2024)04-0371-06
Mechanism of neuroprotective effect of paeoniflorol on traumatic brain injury mice based on p38 MAPK/NF-κB signaling pathway JIANG Qiaoji, YANG Hongwei, DING Liang, WEI Min, WAN Zhengqiang. Department of Neurosurgery, The Yancheng Clinical College of Xuzhou Medical University, The First people’s Hospital of Yancheng, Yancheng 224001, China
Corresponding author: WAN Zhengqiang
Abstract: Objective To predict the effect of paeoniflorol on neurological function recovery and neuroinflammation after traumatic brain injury(TBI) and evaluate its potential value in clinical practice. Methods A model of TBI in adult mice was established by controlled cortical impingement(CCI) method, and the therapeutic efficacy of paeoniflorol was evaluated after tail vein injection. Network pharmacology predicted that p38 MAPK/NF-κB was a potential route for the treatment of TBI with paeoniflorol. Western blotting and enzyme-linked immunosorbent assay were used to evaluate the expression of target proteins and inflammatory cytokines. Nissl staining was used to observe neuronal damage. Modified Neurological Severity Score(mNSS) was used to evaluate neurological recovery after TBI. Results Paeoniflorol administration after TBI prevented neuronal death, reduced neuroinflammation and promoted neurological recovery in CCI mice. Network pharmacology studies had shown that paeoniflorol may reflect its therapeutic efficacy through the p38 MAPK/NF-κB pathway. Conclusions Paeoniflorol has superior neuroprotective and anti-inflammatory properties during the course of TBI disease development, and its mechanism may be related to the regulation of the p38 MAPK/NF-κB signaling pathway.
Key words: paeoniflorol; traumatic brain injury; nerve function; inflammation
基金項(xiàng)目:江蘇省醫(yī)學(xué)創(chuàng)新中心建設(shè)項(xiàng)目(CXZX202212);江蘇省研究生科研與實(shí)踐創(chuàng)新計(jì)劃課題項(xiàng)目(SJCX23_1405)
作者單位:224001 鹽城,徐州醫(yī)科大學(xué)鹽城臨床學(xué)院,鹽城市第一人民醫(yī)院神經(jīng)外科(姜喬繼,楊紅偉,丁亮,萬政強(qiáng));徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院放射科(韋敏)
通信作者:萬政強(qiáng)
創(chuàng)傷性腦損傷(traumatic brain injury,TBI)是因頭部受到重?fù)艋蛘饎?dòng)而造成,也可因?yàn)槟X組織被穿透所導(dǎo)致,例如顱骨碎片。這通常會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的神經(jīng)損傷,給家庭和社會(huì)帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),同時(shí)這也是神經(jīng)外科手術(shù)中最常見的創(chuàng)傷性疾病[1]。隨著研究的進(jìn)展,中醫(yī)藥材單體的提取物成為炎癥損傷領(lǐng)域研究的新渠道。芍藥醇(Paeonol,PAE,2′-羥基-4′-甲氧基苯乙酮)是從芍藥根皮中分離得到的天然酚類單體,已廣泛用于一些炎癥相關(guān)疾病和心血管疾病的臨床治療[2]。隨著醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步,芍藥醇的臨床應(yīng)用越來越多,例如對炎癥的抑制作用[3-6]。然而,芍藥醇對創(chuàng)傷性腦損傷所導(dǎo)致的繼發(fā)性神經(jīng)炎癥能否有明確的療效尚不明確。本研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)以創(chuàng)傷性腦損傷為靶標(biāo),明確了其針對性的治療靶點(diǎn),使用小鼠模型評價(jià)芍藥醇抑制創(chuàng)傷性腦損傷后過度的神經(jīng)炎癥反應(yīng)以及抑制減輕炎癥導(dǎo)致的神經(jīng)元細(xì)胞的凋亡及其潛在的生物學(xué)作用機(jī)制,旨在改善創(chuàng)傷性腦損傷患者的預(yù)后和生活質(zhì)量。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 成年雄性C57BL/6J小鼠,SPF級,7周齡,50只,體質(zhì)量(30±3)g,江蘇醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供[許可證號 SYXK(蘇)2023-0005]。小鼠均在每12 h明/暗循環(huán),20~24 ℃溫度和50%±5%濕度的標(biāo)準(zhǔn)條件下飼養(yǎng),自由攝取水和食物。經(jīng)江蘇醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.1.2 藥物、試劑和儀器 芍藥醇(純度≥99%,美國Merck公司),白細(xì)胞介素(interleukin,IL-1β)、IL-6、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF-α)和IL-10酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA) 試劑盒(美國Invitrogen公司),p38、p-p38、NF-κB抗體(美國Proteintech公司), β-actin抗體(日本W(wǎng)ako公司),尼氏(Nissl)染色液(上海碧云天生物),多功能酶標(biāo)儀(BioTek synergy2),WB凝膠電泳、轉(zhuǎn)膜配套儀器、化學(xué)發(fā)光凝膠成像系統(tǒng)(美國Bio-Rad公司),低溫高速離心機(jī)(Eppendorf艾本德中國有限公司),徠卡全自動(dòng)倒置顯微鏡(美國LEICA公司)。
1.2 方法
1.2.1 分組及給藥 小鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組(Sham組)、模型組(TBI組)、芍藥醇低劑量、芍藥醇高劑量組(PAE組),光暗適應(yīng)1周,24 ℃恒溫普通飼養(yǎng)。每組小鼠各6只。造模前,假手術(shù)組和模型組小鼠每天尾靜脈注射1 mL生理鹽水,芍藥醇低、高劑量組小鼠分別尾靜脈注射芍藥醇30 mg·kg-1·d-1、100 mg·kg-1·d-1連續(xù)給藥2 d。造模后,假手術(shù)組和模型組小鼠每天尾靜脈注射1 mL生理鹽水,芍藥醇低、高劑量組小鼠分別尾靜脈注射芍藥醇30 mg·kg-1·d-1、100 mg·kg-1·d-1連續(xù)給藥14 d。
1.2.2 控制皮質(zhì)撞擊(controlled cortical impingement,CCI)模型建立 小鼠用異氟烷氣體麻醉,并固定在立體定向裝置上。在頭皮上做一個(gè)正中切口,在人字形縫線后1.0 mm和正中矢狀線外側(cè)2.0 mm處創(chuàng)建一個(gè)直徑為2.0 mm的骨窗。液壓沖擊連接器置于骨窗上方,硬腦膜保持完整。頂葉皮質(zhì)受到與液壓沖擊工具的連續(xù)擊打后,立即用醫(yī)用無菌骨蠟密封骨瓣,并縫合皮膚。小鼠被放置在帶有直腸溫度計(jì)的加熱墊上,以保持體溫在36.0~37 ℃。將小鼠安置于籠子里,自由飲水、喂食。假手術(shù)組除液壓撞擊腦皮質(zhì)外,其余手術(shù)操作模型組及芍藥醇給藥組相同。
1.2.3 改良神經(jīng)功能缺損評分(modified neurological severity score,mNSS) 評估小鼠的神經(jīng)功能,分別在創(chuàng)傷前后第-2、-1、0、1、3、5、7、14天由兩名對實(shí)驗(yàn)組不知情的研究者在造模前后進(jìn)行mNSS測試。mNSS測試是包括平衡、運(yùn)動(dòng)、感覺、反射評估的組合。每一次無反射或異常反應(yīng)均得1分。在0~18分中,無神經(jīng)功能缺陷為0分,嚴(yán)重的神經(jīng)功能缺陷記至18分。
1.2.4 基因靶點(diǎn)篩選以及富集分析 使用“創(chuàng)傷性腦損傷”術(shù)語,在GeneCards數(shù)據(jù)庫(https://genealacart.genecards.org/)搜索疾病相關(guān)靶點(diǎn)。通過SwissTargetPredicition(https://www.swisstargetprediction.ch)靶點(diǎn)預(yù)測平臺(tái)對芍藥醇進(jìn)行靶點(diǎn)預(yù)測。取交集以獲得兩者共有基因靶點(diǎn)。使用R語言軟件的生物導(dǎo)體生物信息學(xué)軟件包對創(chuàng)傷性腦損傷的交叉目標(biāo)進(jìn)行基因本體論(Gene Ontology,GO)和京都基因與基因組百科全書(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)功能富集分析。
1.2.5 酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA) 準(zhǔn)確稱取損傷側(cè)腦組織重量,按重量(mg):體積(μL)=1∶9的比例加入9倍體積的勻漿介質(zhì)(0.9%的生理鹽水),冰水浴條件下,機(jī)械勻漿制備成10%的勻漿液,2 500~3 000 r/min,離心10 min,取上清液進(jìn)行測定。使用ELISA試劑盒根據(jù)使用方法說明書操作,計(jì)算定量組織中IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-10水平。
1.2.6 Western Blot法檢測p38 MAPK通路相關(guān)因子蛋白表達(dá) 將損傷的腦組織(損傷中心周圍0.5 cm)分離,RIPA裂解液冰上裂解(100∶1加入PMSF),高速離心后取上清測定濃度后變性蛋白,SDS-PAGE 凝膠電泳等量樣品蛋白,轉(zhuǎn)膜,5%脫脂乳封閉2 h; 加p38、p-p38、NFkB、β-actin一抗(1∶1 000)4 ℃孵育12~16 h,Tris鹽緩沖液(Tris buffer solution Tween,TBST)洗膜,辣根過氧化物酶標(biāo)記的二抗(1∶1 000 稀釋)室溫孵育2 h,TBST再次洗膜,增強(qiáng)型化學(xué)發(fā)光試劑(enhanced chemiluminescence,ECL)顯影,化學(xué)發(fā)光凝膠成像系統(tǒng)成像。Image J軟件量化條帶灰度值,蛋白相對表達(dá)量以目的蛋白灰度值/內(nèi)參灰度值表示。
1.2.7 尼氏染色 用4%多聚甲醛固定冰凍切片10 min,取出切片蒸餾水洗滌殘余甲醛。浸泡于尼氏染色液5 min。蒸餾水洗滌2次(每次10 s)。95%乙醇,70%乙醇將切片脫水。在顯微鏡下觀察和拍攝尼氏小體。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)均采用GraphPad Prism 9.1進(jìn)行分析,并以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x-±s)表示。采用t檢驗(yàn)、單因素方差分析和雙因素方差分析來比較數(shù)據(jù)。以P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所有實(shí)驗(yàn)至少重復(fù)3次。
2 結(jié) 果
2.1 芍藥醇可能通過MAPK信號通路發(fā)揮治療創(chuàng)傷性腦損傷的治療效果 為了探討芍藥醇在治療創(chuàng)傷性腦損傷中的潛在分子生物學(xué)機(jī)制,本研究利用GeneCards數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了綜合分析,用關(guān)鍵詞“創(chuàng)傷性腦損傷”檢索,剔除相關(guān)性極小基因后總共得到了2 943個(gè)與創(chuàng)傷性腦損傷相關(guān)的靶點(diǎn);隨后,本研究提供芍藥醇的分子結(jié)構(gòu)通過SwissTargetPredicition,預(yù)測出了34個(gè)與芍藥醇相關(guān)的靶點(diǎn);對這34個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)與2 943個(gè)創(chuàng)傷性腦損傷疾病靶點(diǎn)進(jìn)行了交叉分析,最終確定了23個(gè)常見靶點(diǎn),見圖1A。對23個(gè)相交靶點(diǎn)的相應(yīng)的柱狀圖進(jìn)行分析顯示,AKT1、PTGS2、TNF、BCL2和MAPK3這些基因相鄰節(jié)點(diǎn)數(shù)量最多,見圖1B。結(jié)果表明,這些基因,包括AKT1、PTGS2、TNF、BCL2和MAPK3,可能是芍藥醇靶標(biāo)創(chuàng)傷性腦損傷控制的核心基因。GO分析結(jié)果顯示,芍藥醇關(guān)鍵靶點(diǎn)主要涉及了絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)、MKK這兩種激酶在創(chuàng)傷性腦損傷的病程發(fā)展過程中能依次激活,并受到芍藥醇對其細(xì)胞的生長、分化、對環(huán)境的應(yīng)激適應(yīng)、炎癥反應(yīng)等多種重要的細(xì)胞生理病理過程的調(diào)節(jié)。同時(shí)GO分析結(jié)果還顯示,芍藥醇參與了調(diào)控G蛋白偶聯(lián)受體相關(guān)的信號通路,影響了G蛋白偶聯(lián)神經(jīng)遞質(zhì)受體活性和鉀通道調(diào)節(jié)劑活性、蛋白酶結(jié)合等生物過程,見圖1C。此外,KEGG分析表明,芍藥醇可能通過HTLV-1感染信號通路、PI3K-Akt信號通路、TNF信號通路等發(fā)揮作用,見圖1D。
2.2 芍藥醇抑制NF-kappaB和p38(MAPK)通路相關(guān)因子蛋白的表達(dá) 本研究使用蛋白質(zhì)印跡檢測從網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析中預(yù)測得到的MAPK通路相關(guān)分子。蛋白質(zhì)印跡結(jié)果顯示,與TBI+載模型組(TBI組)相比,芍藥醇給藥組(PAE組)的p-p38和NF-κB表達(dá)顯著降低(P<0.05),表明芍藥醇抑制p38/MAPK激活,其中創(chuàng)傷性腦損傷后增加了p-p38的表達(dá),芍藥醇處理后抑制了這種表達(dá)。見圖2。
2.3 芍藥醇抑制創(chuàng)傷性腦損傷區(qū)的神經(jīng)炎癥反應(yīng) 本研究對假手術(shù)組(Sham組)、模型組(TBI組)、芍藥醇治療組(PAE組)從損傷部位獲得的腦組織進(jìn)行了炎癥因子水平的測定。與模型組比較發(fā)現(xiàn)芍藥醇給藥后,損傷區(qū)域抗炎細(xì)胞因子IL-10水平顯著增加(P<0.000 1),促炎細(xì)胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α水平顯著降低(P<0.000 1),見圖3A、B、D。
2.4 創(chuàng)傷性腦損傷后腦組織中神經(jīng)元凋亡變形為了評估芍藥醇對創(chuàng)傷性腦損傷區(qū)神經(jīng)元缺失壞死的影響,采用尼氏染色法觀察神經(jīng)元損傷情況。尼氏染色的腦切片顯示,在損傷區(qū)域,與芍藥醇處理組相對比,模型組的切片染色顯示尼氏小體缺失更明顯(P<0.001),表明神經(jīng)元細(xì)胞嚴(yán)重缺失。因此可以看出芍藥醇的給藥一定程度上挽救了損傷區(qū)域神經(jīng)元細(xì)胞數(shù)量的缺失。見圖4。
2.5 mNSS在損傷前后的測定 本研究評估了芍藥醇給藥對小鼠的神經(jīng)保護(hù)作用,結(jié)果表明,與模型組相比,芍藥醇處理組的小鼠神經(jīng)功能較好(P<0.05)。從評分結(jié)果中可以看出,持續(xù)尾靜脈注射芍藥醇后,從第3~14天,小鼠在遭受創(chuàng)傷性腦損傷后神經(jīng)功能的缺損得到有效地抑制。見圖5。
3 討 論
盡管迄今為止已經(jīng)對創(chuàng)傷性腦損傷進(jìn)行了廣泛的基礎(chǔ)和臨床科學(xué)研究,但尚未成功實(shí)施治療干預(yù)來改善患者的預(yù)后[7]。過度的神經(jīng)炎癥被認(rèn)為是TBI病理生理學(xué)的關(guān)鍵因素,盡管確切的機(jī)制仍不完全清楚。創(chuàng)傷性腦損傷可引發(fā)放大的炎癥級聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞死亡、血腦屏障破壞和腦水腫,包括小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的激活、白細(xì)胞的募集以及細(xì)胞因子和趨化因子的釋放[8-9]。因此,減少創(chuàng)傷性腦損傷后過度的神經(jīng)炎癥反應(yīng)以及抑制減輕炎癥導(dǎo)致的神經(jīng)元細(xì)胞凋亡是治療創(chuàng)傷性腦損傷、繼發(fā)性腦損傷的關(guān)鍵策略。根據(jù)最近的研究,天然黃酮類化合物表現(xiàn)出大量有益的抗神經(jīng)炎癥作用,如下調(diào)促炎介質(zhì)的表達(dá)、加速抗炎細(xì)胞因子的分泌、抑制星形細(xì)胞增多作用、抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的活化和極化等,天然黃酮類化合物對神經(jīng)炎癥的主要機(jī)制包括抑制NLRP3炎癥小體激活和MAPKs、JAK/STAT、 NF-κB 和凋亡通路,以及 Nrf2、AMPK、BDNF/CREB、Wnt/β-連環(huán)蛋白、PI3K/Akt通路和SIRT1介導(dǎo)的HMGB1脫乙酰化[10]。在過去十年中,數(shù)據(jù)表明MAP激酶[包括c-Jun N末端激酶(JNK)、細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶 1和2(ERK1/2)以及p38]的失調(diào)與炎癥過程的幾個(gè)階段有關(guān),這反過來又會(huì)導(dǎo)致與年齡相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病[11]。創(chuàng)傷性腦損傷后觀察到的p38/MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的激活與早期的發(fā)現(xiàn)一致,即小膠質(zhì)細(xì)胞中p38/MAPK的缺失可以減弱創(chuàng)傷性腦損傷誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[12-13]。應(yīng)激活化蛋白激酶、c-Jun N-末端激酶、p38 MAPK、ERK和NF-κB在大腦中起重要作用[14]。因此,p38/MAPK亞型在創(chuàng)傷性腦損傷的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮著重要作用,使其成為一個(gè)有吸引力的治療靶點(diǎn)。針對創(chuàng)傷性腦損傷繼發(fā)炎癥的治療,通過皮質(zhì)酮、黃體酮和促紅細(xì)胞生成素等具有已知抗炎特性的藥物迄今為止都沒有顯示出任何益處[15-17]。
本研究建立了一個(gè)控制CCI小鼠模型,以確定一種有效的治療創(chuàng)傷性腦損傷的方法,發(fā)現(xiàn)芍藥醇改善了創(chuàng)傷性腦損傷后的小鼠神經(jīng)功能,減少了炎癥反應(yīng),并防止持續(xù)的腦功能障礙;芍藥醇抑制p38 MAPK/NF-κB信號通路以減輕創(chuàng)傷性腦損傷模型中的繼發(fā)性炎癥。
顱腦損傷后的繼發(fā)性腦損傷包括谷氨酸興奮性毒性、線粒體紊亂、鈣穩(wěn)態(tài)、DNA損傷、氧化應(yīng)激和炎癥的連續(xù)病理過程[18]。炎癥反應(yīng)是創(chuàng)傷性腦損傷后神經(jīng)功能恢復(fù)的重要因素。適當(dāng)?shù)难装Y反應(yīng)可以清除損傷并幫助神經(jīng)元重塑,而過度炎癥可以導(dǎo)致持續(xù)的神經(jīng)元損傷并誘導(dǎo)隨后的氧化應(yīng)激和腦水腫[19]。當(dāng)炎癥發(fā)生時(shí),免疫細(xì)胞通過從受損的神經(jīng)元組織中釋放趨化因子而被募集到損傷區(qū)域[20]。創(chuàng)傷性腦損傷患者在受傷后第一年的血清IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α水平升高, 與抗炎標(biāo)志物IL-10相比,IL-6的促炎負(fù)荷更高[21]。本研究對損傷部位獲得的腦組織進(jìn)行了炎癥因子水平的測定。與模型組比較發(fā)現(xiàn)芍藥醇給藥后,損傷區(qū)域抗炎細(xì)胞因子IL-10水平顯著增加,促炎細(xì)胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α水平顯著降低。基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以認(rèn)為芍藥醇降低了創(chuàng)傷性腦損傷引起的神經(jīng)損傷和繼發(fā)性炎癥反應(yīng)的程度。
為了探討芍藥醇在治療創(chuàng)傷性腦損傷中的潛在分子生物學(xué)機(jī)制,本研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)將潛在的治療靶點(diǎn)與疾病靶點(diǎn)進(jìn)行了交叉分析,最終確定了23個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)。通過GO分析結(jié)果顯示,芍藥醇關(guān)鍵靶點(diǎn)主要涉及了MAPK、MKK。這兩種激酶在創(chuàng)傷性腦損傷的病程發(fā)展過程中能依次激活,并受到芍藥醇對其細(xì)胞的生長、分化、對環(huán)境的應(yīng)激適應(yīng)、炎癥反應(yīng)等多種重要的細(xì)胞生理病理過程的調(diào)節(jié)。有證據(jù)表明,創(chuàng)傷性腦損傷激活p38/MAPK通路,該通路與許多炎癥調(diào)節(jié)機(jī)制有著共同的聯(lián)系[22-24]。同時(shí)大量證據(jù)表明,MAPK家族(JNK、p38和ERK)和NF-κB是參與產(chǎn)生與炎癥反應(yīng)相關(guān)的細(xì)胞因子和介質(zhì)的關(guān)鍵信號分子[25]。本研究利用蛋白質(zhì)印跡分析揭示,相較于假手術(shù)組,模型組小鼠在創(chuàng)傷性腦損傷后,損傷側(cè)腦部組織顯著增加了p-p38和NF-κB蛋白的表達(dá),進(jìn)而表現(xiàn)為損傷部位的細(xì)胞快速死亡。相反,經(jīng)過對模型組小鼠的芍藥醇給藥治療后發(fā)現(xiàn),損傷側(cè)腦部組織p-p38和NF-κB蛋白的表達(dá)量相較于未給藥治療的模型組顯著降低。同時(shí)尼氏染色的腦切片顯示,在損傷區(qū)域,與芍藥醇處理組相對比,模型組的切片染色中顯示尼氏小體缺失更明顯。本研究結(jié)果表明,芍藥醇治療抑制了p38的磷酸化,導(dǎo)致MAPK通路的抑制,以及對其下游信號NF-κB表達(dá)的抑制,從而減少神經(jīng)元細(xì)胞的死亡并減少損傷區(qū)域炎癥細(xì)胞因子的合成。
綜上所述,芍藥醇通過抑制繼發(fā)性炎癥反應(yīng),抑制p38 MAPK/NF-κB信號通路,保護(hù)腦組織免受創(chuàng)傷性腦損傷的影響,p38 MAPK信號通路主要抑制炎癥介質(zhì)的釋放?;谶@些結(jié)果,芍藥醇顯示出抑制創(chuàng)傷性腦損傷后過度的神經(jīng)炎癥反應(yīng)以及減輕炎癥導(dǎo)致的神經(jīng)元細(xì)胞凋亡的潛力,且緩解了持續(xù)的腦功能障礙。然而,芍藥醇對創(chuàng)傷性腦損傷的保護(hù)作用涉及復(fù)雜的分子機(jī)制。因此,需要進(jìn)一步的分析來充分了解芍藥醇減輕創(chuàng)傷性腦損傷患者繼發(fā)性神經(jīng)損傷并促進(jìn)學(xué)習(xí)記憶功能恢復(fù)的具體機(jī)制。這將是本研究今后工作的重點(diǎn)。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:姜喬繼負(fù)責(zé)課題設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)研究;楊紅偉、丁亮負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、指導(dǎo);韋敏負(fù)責(zé)查閱文獻(xiàn)和論文數(shù)據(jù)分析、撰寫文章;萬政強(qiáng)負(fù)責(zé)課題監(jiān)督、獲取研究經(jīng)費(fèi)、文章的審閱及修訂。
[參 考 文 獻(xiàn)]
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(收稿2023-11-03 修回2023-12-17)