通过抑制ERK上调Nrf2-ARE信号通路促进创伤性脑损伤后神经功能恢复

发布时间：2020-10-30 18:38

　　 目的:创伤性脑损伤是由锐器或突然的暴力作用于头部造成的一种后天型脑组织器质性损伤。创伤性脑损伤包括首次和二次损伤,首次损伤后便立即伴随着继发性损伤,它是造成中枢神经损伤不易修复的重要因素。核因子E2相关因子2(Nucleus factor E2-related factor,Nrf2)在许多神经退行性病变中具有神经保护作用。前期研究抑制ERK信号通路可以改善神经功能,但对于Nrf2-ARE信号通路与细胞外调节激酶(Extracellular signal-regulated kinases,ERK)信号通路之间的相关性并没有详细的报道。因此,我们以黑质纹状体通路损伤为模型来研究二者之间的相关性。我们推测通过抑制ERK可以活化Nrf2信号通路并抑制氧化应激,从而促进脑损伤后神经功能的恢复。研究方法:随机选取雄性昆明小鼠分为假手术组,黑质纹状体通路损伤组(traumatic brain injury,TBI),TBI+莱菔硫烷(sulforaphane,SFN)给药组,TBI+U0126(ERK抑制剂)给药组。以黑质纹状体通路损伤为模型,损伤后立即进行腹腔注射SFN(5mg/kg),为防止二次损伤立即将U0126(3μg/μL)行损伤原位给药。利用Western blot检测Nrf2在损伤周围组织细胞质细胞核中的表达,以及HO-1,NQO1,p-ERK和GFAP在损伤前后及给药后蛋白表达量;利用免疫荧光组化-检测损伤周围星形胶质细胞标志物GFAP以及Nrf2在星形胶质细胞中的定位表达;利用超氧化物歧化酶试剂盒检测损伤前后及给药后SOD活力值以查看氧化应激水平;通过动物行为学实验如抓力实验,以及神经功能评分检测损伤后给予SFN,U0126,对神经功能恢复的影响。结果:1.我们应用Western blot和免疫荧光组化检测了损伤后1,4,7,和14天后损伤周围星形胶质细胞标志物GFAP的表达,损伤后4天时GFAP达到峰值,4天时损伤周围的星形胶质细胞胞体肥大(hypertrophy),突起缩短变粗。2.我们观测到假手术组中Nrf2表达较低,只存在于星形胶质细胞的胞质中,损伤后Nrf2信号通路激活,核内表达上升,胞质内减少,SFN激动剂治疗后入核增多,胞质内明显有降低趋势。3.U0126给药后核内Nrf2表达略高于损伤组,胞质内表达略低于损伤组,说明U0126给药后对Nrf2入核有促进作用。4.损伤后HO-1,NQO1表达略升高,SFN给药后表达明显增加,U0126给药后HO-1,NQO1表达也高于损伤组。5.损伤后p-ERK表达明显增加,SFN给药后表达减少,U0126给药后明显抑制了p-ERK的表达。6.损伤后SOD表达明显减少,SFN,U0126给药后表达明显上升。7.行为学结果发现,SFN和U0126降低了神经功能评分,并加强了小鼠的抓力。结论:SFN,U0126给药后加强了Nrf2信号通路激活,使Ⅱ相解毒酶HO-1,NQO1,超氧化物歧化酶的表达升高,有效抵抗氧化应激促进了神经功能恢复,且通过抑制ERK减少了反应性胶质细胞增殖活化。因此抑制ERK信号通路能够上调Nrf2表达,加强内源性抗氧化系统促进神经功能恢复。
【学位单位】：中国医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R651.15
【部分图文】：

中国医科大学硕士学位论文3 结果3.1 脑损伤后星形胶质细胞活化首先我们应用 Western blot 和免疫荧光组化检测了损伤后 1，4，7，和 14 天后损伤周围星形胶质细胞标志物GFAP的表达，损伤后4天时GFAP达到峰值（图1），4 天时损伤周围胞体肥大，突起缩短变粗(图 2)。

图 3 损伤及给药组 Nrf2 在胞质胞核分布情况图 3 为 Western blot 检测 Nrf2 在损伤组和给药组，胞质胞核分布的表达情况； * P ≤ 0.05,*** P ≤ 0.001，与假手术组比较，# P ≤ 0.05, ## P ≤ 0.01,### P ≤ 0.001 表示与损伤组比较；所有结果均用 x±s 表示。

图 3 损伤及给药组 Nrf2 在胞质胞核分布情况图 3 为 Western blot 检测 Nrf2 在损伤组和给药组，胞质胞核分布的表达情况； * P ≤ 0.05,*** P ≤ 0.001，与假手术组比较，# P ≤ 0.05, ## P ≤ 0.01,### P ≤ 0.001 表示与损伤组比较；所有结果均用 x±s 表示。
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本文编号：2862852