米诺环素对大鼠脑缺血-再灌注损伤后血脑屏障的保护机制

发布时间：2020-02-05 03:47

【摘要】：目的观察米诺环素对大鼠脑缺血-再灌注损伤(IRI)后基质金属蛋白酶-9(MMP-9)蛋白的表达及血脑屏障通透性的影响,并探讨其与p38信号通路的关系。方法采用线栓法阻塞大脑中动脉制备大鼠局灶性脑IRI模型,将30只雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型对照组及米诺环素组(n=10)。IRI 24 h后,采用伊文思蓝(EB)法测定缺血脑组织血脑屏障通透性的改变,Western blotting法检测MMP-9、claudin-5蛋白表达的变化及p38的磷酸化水平。结果与假手术组比较,模型对照组血脑屏障通透性在IRI 24 h后明显增加[(4.55±0.69)μg·g-1比(0.55±0.08)μg·g-1],MMP-9蛋白表达显著升高(1.18±0.12比0.15±0.02),p38磷酸化水平上升(0.67±0.07比0.11±0.02),claudin-5蛋白表达降低(P0.05);与模型对照组比较,米诺环素组血脑屏障通透性[(2.82±0.46)μg·g-1比(4.55±0.69)μg·g-1],MMP-9蛋白(0.77±0.06比1.18±0.12)及p38磷酸化水平(0.36±0.04比0.67±0.07)均明显降低,claudin-5蛋白表达显著升高(P0.05)。结论大鼠局灶性脑IRI后,米诺环素通过调节MMP-9及claudin-5蛋白的表达而减轻血脑屏障破坏,其保护作用可能与抑制p38信号通路有关。
【图文】：

2．2米诺环素促进大鼠脑IＲI后claudin-5蛋白的表达Claudin-5是脑微血管内皮细胞紧密连接中的特异性蛋白，与血脑屏障通透性密切相关。Westernblotting结果显示，假手术组大鼠脑组织内有大量claudin-5蛋白的表达，与假手术组比较，模型对照组claudin-5蛋白表达显著降低(P＜0.05)，给予米诺环素治疗后，claudin-5蛋白的表达水平较模型对照组明显上升(P＜0.05)。见图2。图2Westernblotting检测米诺环素对缺血脑组织内claudin-5及MMP-9蛋白表达的影响Fig．2Effectsofminocyclineonproteinexpressionofclaudin-5andMMP-9inischemiabraindetectedbyWesternblotting2．3米诺环素抑制大鼠脑IＲI后MMP-9蛋白的表达假手术组大鼠脑组织内仅有少量MMP-9蛋白表达(0.15±0.02)，与假手术组比较，模型对照组缺血24h后MMP-9蛋白表达显著增高(1.18±0.12，P＜0.05)，米诺环素组大鼠缺血侧脑组织MMP-9蛋白(0.77±0.06)的表达明显下降(P＜0.05)。见图2。2．4Westernblotting检测大鼠脑IＲI后p38蛋白的磷酸化水平IＲI24h后，各组脑组织内总p38蛋白表达差异无统计学意义(P＞0.05)。假手术组大鼠缺血灶周围仅有少量p-p38蛋白表达(0.11±0.02)，模型对照组p-p38蛋白(0.67±0.07)明显高于假手术组(P＜0.05)，米诺环素组(0.36±0.04)脑组织中p-p38与模型对照组比较明显降低(P＜0.05)。见图3。图3Westernblotting检测米诺环素对缺血脑组织内p38磷酸化水平的影响Fig．3Effectsofminocyclineonp38phosphorylationinischemiabraindetectedbyWesternblotting2．5大鼠脑组织内MMP-9及p-p38蛋白表达的相关性分析大鼠脑组织内p38的磷酸化水平与MMP-9蛋白表达呈直线相关(r=0.967，r2=0.935，P＜0.05)。3讨论脑缺血后血脑屏障通过性的改变是继发性脑损

15±0.02)，与假手术组比较，模型对照组缺血24h后MMP-9蛋白表达显著增高(1.18±0.12，P＜0.05)，米诺环素组大鼠缺血侧脑组织MMP-9蛋白(0.77±0.06)的表达明显下降(P＜0.05)。见图2。2．4Westernblotting检测大鼠脑IＲI后p38蛋白的磷酸化水平IＲI24h后，各组脑组织内总p38蛋白表达差异无统计学意义(P＞0.05)。假手术组大鼠缺血灶周围仅有少量p-p38蛋白表达(0.11±0.02)，模型对照组p-p38蛋白(0.67±0.07)明显高于假手术组(P＜0.05)，米诺环素组(0.36±0.04)脑组织中p-p38与模型对照组比较明显降低(P＜0.05)。见图3。图3Westernblotting检测米诺环素对缺血脑组织内p38磷酸化水平的影响Fig．3Effectsofminocyclineonp38phosphorylationinischemiabraindetectedbyWesternblotting2．5大鼠脑组织内MMP-9及p-p38蛋白表达的相关性分析大鼠脑组织内p38的磷酸化水平与MMP-9蛋白表达呈直线相关(r=0.967，r2=0.935，P＜0.05)。3讨论脑缺血后血脑屏障通过性的改变是继发性脑损伤的主要原因之一。MMP是分解细胞外基质的蛋白水解酶类中最重要的一类，参与体内众多的生物学反应包括动脉粥样硬化、炎症、肿瘤生长及转移。MMP-9是MMPs家族的主要成员之一，通过分解细胞外基质Ⅳ型胶原、层黏连蛋白和纤维连接蛋白导致BBB的损伤，并与继发性脑出血的发生密切相关。前期研究表明，缺血性脑损伤后MMP-9的表达、活化及降解与血脑屏障的破坏存在着紧密的联系［6］。在大鼠局灶性脑IＲI模型中，MMP-9通过降解脑微血管内皮细胞内的紧密连接蛋白，引起BBB通透性的改变，导致脑水肿的发生［7］。脑IＲI12h时缺血灶周围脑微血管内皮细胞及嗜中性粒细胞内MMP-9蛋白显著增加，，再灌注24h时达到高峰，一直持续到再灌注后第5天，至再灌注第15

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