通脉开窍丸治疗血管性痴呆模型大鼠海马区神经元的铁死亡变化OA北大核心

背景:研究表明铁死亡与血管性痴呆存在密切联系,通脉开窍丸对于改善血管性痴呆患者的认知功能有一定疗效,但其作用机制不明确。目的:基于核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid-2 related factor 2,Nrf2)/血红素氧合酶1(heme oxygenase-1,HO-1)/谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)信号通路调控铁死亡探讨通脉开窍丸对血管性痴呆干预作用以及分子机制。方法:84只雄性SD大鼠,其中12只大鼠用作假手术组,其余大鼠用改良2-VO法制备成血管性痴呆的模型,成模后随机分为模型组、通脉开窍丸高、中、低剂量(27.6,13.8,6.9 g/kg)组、联合组[通脉开窍丸高剂量+ML385(20 mg/kg)]、盐酸多奈哌齐组(0.45 mg/kg),灌胃给药1次/d,联合组同时腹腔注射Nrf2抑制剂ML385,1次/d,连续4周。采用Morris水迷宫检测大鼠的学习记忆能力;苏木精-伊红染色观察各组大鼠海马组织中神经元病理学变化;比色法试剂盒检测大鼠血清中还原型谷胱甘肽、Fe^(2+)、丙二醛的浓度;普鲁士蓝染色法检测大鼠海马组织中铁沉积情况;透射电镜观察大鼠海马组织中神经元线粒体超微结构变化;蛋白免疫印迹法检测大鼠海马神经元Nrf2、HO-1、GPX4、XCT、铁蛋白重链1(ferritin heavy chain 1,FTH1)蛋白的表达。结果与结论:(1)与假手术相比,模型组大鼠逃避潜伏期时间明显延长(P<0.05),穿越平台次数明显减少(P<0.05);海马组织松散,神经元细胞核深染,染色质固缩甚至裂解;CA1区铁离子聚集;线粒体萎缩变小,线粒体嵴溶解消失,线粒体膜密度增厚;血清中Fe^(2+)、丙二醛水平上升,还原型谷胱甘肽水平下降(P<0.05);海马组织GPX4、HO-1、XCT、Nrf2、FTH1蛋白表达显著降低(P<0.05)。(2)与模型组相比,通脉开窍丸各剂量组和盐酸多奈哌齐组大鼠平均逃避潜伏期均明显缩短(P<0.05),穿越平台次数增加(P<0.05);海马神经元恢复明显,CA1区神经元铁离子聚集明显减少,线粒体结构和功能好转;血清Fe^(2+)、丙二醛水平显著降低(P<0.05),血清还原型谷胱甘肽浓度及海马组织中GPX4,HO-1,XCT,Nrf2,FTH1蛋白表达显著升高(P<0.05)。(3)与通脉开窍丸高剂量组相比,盐酸多奈哌齐组治疗效果差异无显著性意义(P>0.05),联合组大鼠水迷宫逃避潜伏期时间延长(P<0.05),穿越平台次数减少(P<0.05),大鼠CA1区神经元病理改变情况不明显,铁沉淀增加,血清中丙二醛、Fe^(2+)浓度增加(P<0.05),还原型谷胱甘肽浓度减少(P<0.05),海马组织神经元线粒体萎缩变小,且Nrf2、XCT、HO-1、GPX4、FTH1蛋白的表达减少(P<0.05)。在一定范围内,通脉开窍丸剂量越高效果越好,且高剂量治疗效果不亚于盐酸多奈哌齐。(4)结果说明,通脉开窍丸可以减轻大鼠海马组织神经元病理改变,改善血管性痴呆大鼠的认知功能,其作用机制可能与Nrf2/HO-1/GPX4信号通路的激活抑制铁死亡有关。