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目的:缺血性脑血管病的发病率逐步增高,已成为世界范围内致残和致死的主要疾病之一,严重危害人类健康。脑缺血后发生损伤性级联反应,病理过程错综复杂,主要涉及炎症、氧化应激、钙超载、酸中毒以及凋亡。其中炎症在脑缺血继发性脑损伤病理过程中起重要作用,抑制炎性反应成为探索缺血性脑血管病临床药物治疗的重要切入点。传统医药因其可防治多种疾病而逐渐得到越来越多的关注。我们的既往研究评价了丹参酮IIA(TanshinoneⅡ A, TanⅡ A)在实验性脑缺血模型中的脑保护作用,并发现此作用与抑制炎症反应有关。该结果促使我们进一步研究与丹参酮IIA结构相近的隐丹参酮(Cryptotanshinone, CTs)对脑缺血的保护作用。隐丹参酮是从中药丹参的根中分离提取出来的主要成分之一,亦具有显著的抗炎作用。有研究报道隐丹参酮通过抑制MAPK信号通路发挥抗炎作用。与细胞外调节蛋白激酶(Extracellular signal–regulated kinase1/2,ERK1/2)相关的细胞内信号通路是经典的MAPK信号转导途径,近年研究显示ERK1/2信号通路包含了负责细胞生长增殖信号转导的重要因子,并且可能是炎症反应中的重要信号通路。同时有研究发现ERK1/2信号通路参与局灶性脑缺血病理过程,卒中后抑制该通路能够有效抑制炎症反应,减小脑缺血区域,发挥脑保护作用。ERK1/2是一类丝/苏氨酸蛋白激酶,接受上游的级联反应信号后活化为phospho-ERK1/2,穿过核膜转位进入细胞核,磷酸化核内的一些转录因子,促进其基因表达。ETS样蛋白1(ETS-like1, Elk-1)是ERK1/2下游的核内转录因子之一,其转录活性被激活后可进一步活化c-fos,c-fos作为转录因子活化蛋白激活剂蛋白-1(activator protein-1, AP-1)家族中的一员,可以调控多种炎性蛋白的合成,最终导致IL-1β和TNF-α等炎症相关因子产生增多。本实验在小鼠短暂性大脑中动脉闭塞(transient middle cerebral arteryocclusion, tMCAO)所致的脑缺血模型上研究隐丹参酮对于脑缺血损伤的神经保护作用,并测定缺血脑组织phospho-ERK1/2、phospho-Elk1、IL-1β和claudin-5的表达变化,探讨其脑保护作用的可能机制。方法:采用成年健康雄性CD1小鼠,应用改良Longa线栓法建立tMCAO小鼠模型。实验一:测定脑缺血后隐丹参酮的脑保护作用。随机分为6组:tMCAO组、溶剂组(Vehicle, tMCAO+1%Tween-80)、CTs小剂量组(CTs-L, tMCAO+CTs10mg/kg)、CTs中剂量组(CTs-M, tMCAO+CTs20mg/kg)、CTs大剂量组(CTs-H, tMCAO+CTs40mg/kg)及假手术组(Sham)。给药组动物脑缺血1h再灌注后根据不同的组别立即腹腔注射相应药物,tMCAO组和Sham组立即给予等容积蒸馏水。再灌注后24h采用Connolly等的4分法对小鼠进行神经功能评分;用2%2,3,5-三苯基四唑氮红(triphenyltetrazolium chloride, TTC)染色法结合软件图像分析进行脑梗死体积的测定;用干湿重法进行脑组织含水量的计算。实验二:观察隐丹参酮干预对于缺血脑组织ERK1/2信号通路及血脑屏障的影响,探讨其脑保护作用的可能机制。随机分为3组:假手术组(Sham)、溶剂组(Vehicle, tMCAO+1%Tween-80)及CTs大剂量组(CTs-H, tMCAO+CTs40mg/kg)。应用免疫组化、Western Blot、实时荧光定量PCR(Real-timereverse transcription-quantitative PCR, RT-qPCR)以及激光扫描共聚焦技术观察phospho-ERK1/2、phospho-Elk1、IL-1β及claudin-5的表达情况,测定伊文斯兰渗出了解血脑屏障破坏情况。结果:1. CT降低神经功能评分。tMCAO、溶剂组、隐丹参酮给药组小鼠均出现不同程度的左侧肢体偏瘫。隐丹参酮大剂量组神经功能评分较溶剂组明显改善(P <0.05)。小剂量组及中剂量组亦可降低神经功能评分,但与溶剂组相比差异无统计学意义(P>0.05)。2. CTs减小脑梗死体积(percentage hemisphere lesion volume,%HLV)。假手术组无梗死灶。与溶剂组(%HLV:44.48%±2.07%)相比,CTs小剂量组、中剂量组和大剂量组梗死体积均明显减小(CTs-L%HLV:39.42%±0.76%; CTs-M%HLV:37.65%±1.12%; CTs-H%HLV:32.53%±0.33%, P<0.05),CTs大剂量组较小剂量组和中剂量组更为显著(P <0.05)。3. CTs减少脑组织含水量。三个隐丹参酮给药组与溶剂组相比脑组织含水量均有所下降(CTs-H vs. Vehicle:80.98%±0.98%vs.83.48%±0.49%, P <0.05; CTs-M vs. Vehicle:81.64%±0.64%vs.83.48%±0.49%, P<0.05; CTs-L vs. Vehicle:82.36%±1.62%vs.83.48%±0.49%, P <0.05),但三组之间无统计学差异(P>0.05)。4. CTs下调phospho-ERK1/2,phospho-Elk1及IL-1β的表达。脑缺血1h再灌注24h后,缺血脑组织phospho-ERK1/2,phospho-Elk1阳性细胞数、蛋白水平以及IL-1β(mRNA)表达水平均上升,给予大剂量隐丹参酮(40mg/kg)后,phospho-ERK1/2、phospho-Elk1及IL-1β(mRNA)表达量明显减少。5. CTs改善血脑屏障的通透性。血脑屏障破坏后伊文斯兰渗出,大剂量CTs (40mg/kg)可明显减少伊文斯兰渗出。脑缺血后claudin-5表达减少,Western Blot以及RT-qPCR显示大剂量CTs (40mg/kg)可以在基因和蛋白水平上使缺血脑组织claudin-5的表达上调。差异均有统计学意义(P <0.05)。结论:脑梗死早期给予隐丹参酮干预后,神经功能评分改善,脑梗死体积减小,脑组织含水量降低,phospho-ERK1/2,phospho-Elk1及IL-1β表达水平下调,claudin-5表达水平上调,伊文斯兰渗出减少。本研究提示隐丹参酮干预可以对脑缺血后脑组织产生剂量依赖性神经保护作用。其机制可能与下调phospho-ERK1/2,phospho-Elk1及IL-1β,上调claudin-5,抑制炎症反应、改善血脑屏障有关。