基于MAPK信号通路探讨甘草附子汤防治顺铂致周围神经病变的机制

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目的:通过观察甘草附子汤对顺铂致周围神经病变(Chemotherapy Induced Peripheral Neuropathy,CIPN)模型小鼠痛阈值、氧化应激、炎症反应及MAPK(Mitogen Activated Protein Kinase,MAPK)信号通路相关蛋白表达水平的影响,探讨该方防治CIPN的药效及作用机制,以期为临床应用提供实验支撑。方法:选取60只SPF级雌性Km小鼠,随机分为6组,即正常对照组、模型对照组、甘草附子汤高剂量组(14.3 g·kg-1,记为HGFT组)、甘草附子汤中剂量组(7.15·kg-1,记为MGFT组)、甘草附子汤低剂量组(3.575 g·kg-1,记为LGFT组)、阳性对照药组(0.026 g·kg-1,记为阿司匹林组),每组10只。建立CIPN模型,即给予小鼠每日腹腔注射顺铂,3 mg·kg-1,连续5 d,累积剂量达15 mg·kg-1,正常对照组腹腔注射同体积生理盐水。造模后每天灌胃给予相应药物,正常对照组与模型对照组给予同体积蒸馏水,持续给药12天。每日观察小鼠给药后反应,记录其体重、体温、饮食的变化情况,并进行行为学检测等。末次给药50 min后,摘眼球采集血液并分离血清,检测血清中超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)、一氧化氮(Nitric oxide,NO)的含量。分离足掌部皮肤组织及肾脏组织,分别采用HE染色法观察小鼠足掌部皮肤组织,ELISA法检测各组小鼠肾脏组织白介素-6(Interleukin-6,IL-6)、白介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione Peroxidase 3,GPX-3)的水平,Western Blot法检测肾脏组织MAPK信号通路相关蛋白的表达。结果:1、对小鼠一般情况的影响:正常对照组小鼠精神状态良好,活动灵敏,毛发鲜亮顺滑,饮食正常;模型对照组小鼠精神状态欠佳,活动迟缓,蜷缩抱团,毛发枯槁脱落,食欲减退;各给药组小鼠精神状态较好、活动敏捷、毛发脱落较少,饮食及饮水量增加。2、对小鼠体重的影响:与模型对照组相比,HGFT组、MGFT组、LGFT组均能增加小鼠体重(P<0.05,P<0.01),阿司匹林组在此方面效果不明显(P>0.05)。各给药组按小鼠体重由高到低排序,依次为:LGFT组>MGFT组>HGFT组>阿司匹林组。3、对小鼠体温及痛阈值的影响:与模型对照组相比,HGFT组、MGFT组、LGFT组能明显升高小鼠体温、机械痛阈值及热痛阈值(P<0.05,P<0.01),阿司匹林组能显著升高小鼠机械痛阈值及热痛阈(P<0.01),其测量数值接近正常对照组。4、对小鼠血清氧化物水平的影响:与模型对照组相比,HGFT组、MGFT组、LGFT组均能升高血清中SOD、NO水平(P<0.05,P<0.01),降低血清中MDA、H2O2水平(P<0.05);与阿司匹林组相比,MGFT组血清中SOD水平明显升高(P<0.05),MGFT组及LGFT组血清中MDA水平明显降低(P<0.01)。各给药组按整体效果由高到低排序,依次为MGFT组=LGFT组>阿司匹林组>HGFT组。5、对小鼠肾脏组织炎症因子水平的影响:与模型对照组相比,HGFT组、MGFT组、LGFT组、阿司匹林组均能明显降低血清中IL-6、IL-1β、TNF-α的水平(P<0.05,P<0.01);与阿司匹林组相比,HGFT组肾脏组织中TNF-α的表达明显升高(P<0.05)。各给药组按炎症因子表达水平由低到高排序,依次为LGFT组<MGFT组<阿司匹林组<HGFT组。6、对小鼠肾脏组织MAPK信号通路蛋白表达的影响:与模型对照组相比,HGFT组、MGFT组、LGFT组均可下调小鼠肾脏组织中MAPK蛋白表达水平(P<0.05,P<0.01);与阿司匹林组相比,MGFT组及LGFT组小鼠肾脏组织中p-p38蛋白表达水平明显下降(P<0.05,P<0.01)。按MAPK蛋白表达水平由低到高排序,依次为MGFT组=LGFT组<HGFT组<阿司匹林组。7、对小鼠足掌部皮肤组织病理形态的影响:正常对照组小鼠足掌部皮肤组织结构正常,细胞排列规则无水肿,未见明显病理损伤。模型对照组小鼠足掌部皮肤组织病理损伤明显,角质层排列疏松,呈网篮状结构,颗粒层细胞减少,棘层萎缩,棘层细胞水肿,呈鹰眼状,排列紊乱,并可见少量细胞坏死变性,胞核固缩深染;与模型对照组相比,HGFT组、MGFT组、LGFT组及阿司匹林组小鼠足掌部皮肤组织角质层排列紧密,棘层细胞排列有序,水肿情况明显得到改善,未见明显变性。结论:1、综合本次实验的研究指标分析,甘草附子汤对顺铂致CIPN小鼠具有明显的防治作用,其中低剂量效果最好,中剂量即临床剂量次之,高剂量最差。推测高剂量组中附子的用量可能为产生毒性反应量,提示后期研究中应适当调整药物剂量。2、甘草附子汤防治顺铂致CIPN的机制可能与发挥抗氧化应激作用、抑制促炎因子表达、下调炎症介质、抑制MAPK信号通路等相关。
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