基于JAK2/STAT3/Drp1通路探讨白术内酯Ⅲ减轻神经炎症改善脑缺血的作用研究

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背景:
  炎症是脑卒中病理学的一个重要因素。小胶质细胞是脑内的常驻巨噬细胞,在神经炎症的发生和消退中起着重要作用,脑损伤后,小胶质细胞可被诱导为经典活化的M1型(促炎型)或补充替代的M2型(抗炎型),调节小胶质细胞由M1型向M2型极化或是治疗缺血性脑卒中有效的策略。线粒体内稳态是维持小胶质细胞功能稳定的关键,其失调参与了缺血性脑卒中的发病机制。白术内酯Ⅲ是从中药白术中提取的天然倍半萜内酯,具有抗炎作用。然而,它对脑卒中后小胶质细胞线粒体内稳态和小胶质细胞极化以及神经炎症的具体作用仍不清楚。
  目的:
  基于JAK2/STAT3/Drp1通路,探讨白术内酯Ⅲ调节小胶质细胞中线粒体分裂减轻神经炎症,改善脑缺血的作用。
  方法:
  在动物上,分为6组:对照组、MCAO组、MACO+白术内酯Ⅲ(0.1,1.0,10mg/kg)组、MCAO+AG490组,采用TTC测定脑梗死面积;采用彩色多普勒脑血流仪检测脑血流;计算脑含水量评价脑水肿程度;神经功能缺损评分评价损伤程度;RT-PCR检测缺血再灌注损伤7天后MCAO小鼠中IL-1β、IL-6、TNF-α等M1型标志物和IL-10、Arg-1和CD206等M2型标志物的RNA水平;ELISA检测IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10等因子的分泌;免疫荧光检测p-JAK2、p-STAT3在小胶质细胞中的表达及Drp1分别在小胶质细胞、星形胶质细胞和神经元中的表达情况。
  在细胞上,将原代小胶质细胞分为6组:对照组、OGDR组、OGDR+白术内酯Ⅲ(0.1,1.0,10μM)组、OGDR+AG490组,qRT-PCR检测白术内酯Ⅲ对OGDR处理48小时的原代小胶质细胞中IL-1β、IL-6、TNF-α等M1型标志物及IL-10、Arg-1和CD206等M2型标志物的RNA水平;ELISA检测IL-1β、IL-6、TNF-α等M1型标志物和IL-10M2型标志物的分泌;Western Blot检测JAK2、STAT3、Drp1、p-Drp1蛋白的表达;免疫荧光、Mito-tracker检测Drp1的磷酸化、转移和线粒体分裂。在BV2小胶质细胞中,应用JAK2siRNA敲减JAK2,Western Blot检测Drp1、p-Drp1蛋白的表达和易位情况;应用质粒过表达Drp1,Mito-tracker检测线粒体分裂水平,ELISA检测IL-1β、IL-6、TNF-α等M1型标志物和IL-10M2型标志物的分泌水平。
  结果:
  体内:
  1.白术内酯Ⅲ减小MCAO小鼠的脑梗死体积,促进脑血流量恢复,改善神经功能缺损,减轻脑水肿。
  2.白术内酯Ⅲ抑制MCAO小鼠IL-1β、IL-6、TNF-α等促炎因子的表达,促进IL-10、Arg-1和CD206等抗炎因子的表达。
  3.白术内酯Ⅲ减少MCAO诱导的JAK2、STAT3的磷酸化表达,抑制JAK2/STAT3通路的激活。
  4.白术内酯Ⅲ靶向性抑制小胶质细胞中Drp1的过表达,不影响神经元、星形胶质细胞中Drp1表达。
  体外:
  1.白术内酯Ⅲ调节OGDR刺激后原代小胶质细胞中IL-1β、IL-6、TNF-α等促炎因子的表达,促进IL-10、Arg-1、CD206等抗炎因子的表达。
  2.白术内酯Ⅲ减少OGDR诱导的原代小胶质细胞中JAK2、STAT3的磷酸化表达,抑制JAK2/STAT3通路的激活。
  3.白术内酯Ⅲ减少OGDR诱导的原代小胶质细胞中Drp1磷酸化和易位,抑制线粒体过度分裂。
  4.JAK2siRNA抑制OGDR诱导的BV2小胶质细胞中Drp1磷酸化,Drp1过表达部分抵消白术内酯Ⅲ对OGDR诱导的BV2小胶质细胞的治疗作用。
  结论:
  白术内酯Ⅲ通过抑制JAK2/STAT3/Drp1通路调节线粒体分裂减轻神经炎症,改善脑缺血损伤。
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