SIRT1激活对创伤性颅脑损伤后神经元铁死亡作用的实验研究
摘要:
目的:初步探讨沉默信息调节因子1(SIRT1)激活是否通过调节缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)介导的糖酵解,对创伤性颅脑损伤(TBI)后神经元铁死亡起抑制作用。方法:(1)将6只SD大鼠采用随机数字表法分为假手术组与TBI组,每组3只。TBI组大鼠采用液压冲击法制备成TBI模型,假手术组大鼠进行相同手术操作但不进行打击。送检2组大鼠皮质组织进行串联质谱标签标记定量蛋白组学检测,以分析差异表达蛋白质谱,并对筛选出的差异蛋白进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析、基因集富集分析(GSEA)。(2)将12只SD大鼠采用随机数字表法分为假手术组及TBI后1 d、3 d、7 d组,每组3只,处理方式同上。采用蛋白质印迹法检测各组大鼠脑组织中SIRT1蛋白表达。(3)将48只大鼠采用随机数字表法分为假手术组、TBI组、TBI+媒介物组、TBI+SIRT1激活剂组,每组12只。假手术组、TBI组大鼠处理方式同上,TBI+SIRT1激活剂组大鼠于造模后30 min内经腹腔注射SRT1720(溶于≤5%二甲基亚砜中,剂量为20 mg/kg)、2次/d(间隔12 h),TBI+媒介物组大鼠同期注射等剂量二甲基亚砜。造模后1 d时,应用改良神经功能缺损评分(mNSS)评估各组大鼠的神经功能缺损程度,采用干湿重法检测脑组织含水量,采用HE染色观察损伤处皮层组织学变化,采用透射电镜观察神经元线粒体超微结构变化,采用比色法检测皮层组织中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性,采用蛋白质印迹法检测皮层组织中SIRT1、糖酵解通路关键蛋白HIF-1α、铁死亡通路关键蛋白谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)及酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)蛋白表达。结果:(1)KEGG分析显示TBI组大鼠皮层组织中糖酵解通路、HIF-1信号通路较假手术组表现出显著富集,GSEA显示TBI组大鼠皮层组织中HIF-1信号通路(mmu04066)、铁死亡通路(mmu04216)基因集均较假手术组表现出富集趋势。(2)与假手术组比较,TBI后1 d、3 d、7 d组大鼠皮层组织中SIRT1蛋白表达明显降低,差异均有统计学意义(
P<0.05),其中TBI后1 d组SIRT1蛋白表达下降最明显。(3)与TBI+媒介物组比较,TBI+SIRT1激活剂组大鼠的mNSS评分[(9.83±1.17)分比(7.66±1.21)分]、脑组织含水量[(83.62±0.91)%比(80.09±0.68)%]明显降低,差异均有统计学意义(
P<0.05)。HE染色提示TBI+SIRT1激活剂组大鼠损伤处皮层的组织结构较TBI+媒介物组清楚,神经元形态也有明显改善;透射电镜观察到TBI+SIRT1激活剂组大鼠神经元线粒体皱缩较TBI+媒介物组减轻,嵴结构部分恢复。与TBI+媒介物组比较,TBI+SIRT1激活剂组大鼠皮层组织中MDA含量明显降低[(62.72±9.20)nmol/g比(39.34±3.48)nmol/g],SOD活性明显升高[(1.95±0.23)U/mg比(2.48±0.14)U/mg],GPX4蛋白表达明显升高(0.37±0.04比0.46±0.03),HIF-1α、ACSL4蛋白表达明显降低(1.16±0.15比0.81±0.12、1.14±0.06比1.29±0.04),差异均有统计学意义(
P<0.05)。
结论:激活SIRT1可通过降低HIF-1α介导的糖酵解,抑制TBI后神经元铁死亡,起到神经保护作用。
展开
-
作者:
靳婕,安婷婷,吴琼,李向阳,马轶凡,丁慧慧,宋涛,李成建,徐兰娟
-
刊名:
中华神经医学杂志
-
年期:
2025.8