补阳还五汤对脑出血模型大鼠脑组织CXCR4-PI3K自噬信号传导通路及Beclin-1的影响

中国组织工程研究第20卷第27期2016–06–30出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchJune30,2016Vol.20,No.27P.O.Box10002,Shenyang110180·研究原著·仇志富，男，1988年生，黑龙江省肇东市人，汉族，承德医学院在读硕士，主要从事中医药治疗脑病的基础研究。通讯作者：吴晓光，硕士，副研究员，河北省中医药抗痴呆重点研究室/承德医学院基础医学研究所，河北省承德市067000中图分类号:R318文献标识码:B文章编号:2095-4344(2016)27-03992-07稿件接受：2016-04-05补阳还五汤对脑出血模型大鼠脑组织CXCR4-PI3K自噬信号传导通路及Beclin-1的影响仇志富1，吴晓光1，祖炳学2，时召平3，苗惠4，李蒙蒙4(1河北省中医药抗痴呆重点研究室/承德医学院基础医学研究所，河北省承德市067000；2抚宁县第二人民医院，河北省秦皇岛市066300；3承德市中医院药剂科，河北省承德市067000；4承德医学院2012级本科，河北省承德市067000)引用本文：仇志富，吴晓光，祖炳学，时召平，苗惠，李蒙蒙.补阳还五汤对脑出血模型大鼠脑组织CXCR4-PI3K自噬信号传导通路及Beclin-1的影响[J].中国组织工程研究，2016，20(27):3992-3998.DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.27.006ORCID:0000-0002-6307-4889(仇志富)文章快速阅读：文题释义：自噬体标记蛋白Beclin-1：其参与了脑出血引起的的细胞凋亡变化，其发生的轻中度自噬对于脑出血起到了保护作用。Beclin-1调节机制中最主要的即是PI3K调节，与PI3K的磷酸化密切相关。补阳还五汤：中华传统医学认为其具有补气活血、祛瘀通络之功效，可作为治疗气虚络瘀证之脑卒中后遗症的常用方药。大量研究表明补阳还五汤的作用机制广泛，其在改善血液流变、抗血栓形成、抗动脉粥样硬化、血管性脑病中降低兴奋性氨基酸毒性、抑制细胞凋亡、抑制自由基的产生及抗脂质过氧化等方面发挥着重要作用。摘要背景：补阳还五汤是治疗脑出血的临床常用药，前期研究已发现其出色的神经保护作用，能够高效的抑制神经细胞凋亡。自噬活动与神经细胞凋亡关系密切，CXCR4-PI3K自噬信号传导通路在少许的临床常用药中已得以验证，然而关于补阳还五汤对其影响却知之甚少；同时对于Beclin-1在补阳还五汤神经保护的研究中尚未见报道。目的：探究补阳还五汤对脑出血大鼠脑组织CXCR4-PI3K自噬信号传导通路与Beclin-1的影响及其相关机制。方法：按照Rosenberg法复制脑出血大鼠模型，以补阳还五汤灌胃给药，采用Westernblot法检测Beclin-1蛋白，免疫组化方法检测PI3K、AKT、基质细胞衍生因子1、CXCR-4蛋白表达，TUNEL法检测细胞凋亡情况。结果与结论：①补阳还五汤灌胃给药后，能够减轻脑出血大鼠神经细胞凋亡数量，在脑出血发生后几小时上调Beclin-1、PI3K、AKT、基质细胞衍生因子1、CXCR-4等蛋白的表达，发挥脑保护效果；②补阳还五汤能够激活CXCR4-PI3K自噬轴信号传导通路，既能够激发细胞自噬，又能够调控细胞自噬状态，实现抑制细胞凋亡的脑保护作用。关键词：实验动物；神经损伤与修复动物模型；补阳还五汤；脑出血模型；PI3K/AKT；基质细胞衍生因子1/CXCR4；Beclin-1；细胞凋亡主题词：模型，动物；脑出血；细胞凋亡；免疫化学补阳还五汤干预脑出血模型大鼠脑组织CXCR4-PI3K自噬信号传导通路SD大鼠给药干预后细胞凋亡数量显著降低、CXCR4-PI3K通路密切相关蛋白PI3K、AKT、基质细胞衍生因子1、CXCR4显著升高，通路激活以TUNEL法检测细胞凋亡数量变化及CXCR4-PI3K通路是否激活作为衡量标准股动脉自取血复制脑出血模型补阳还五汤、银杏叶片给药仇志富，等.补阳还五汤对脑出血模型大鼠脑组织CXCR4-PI3K自噬信号传导通路及Beclin-1的影响ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH3993’sdegree,HebeiProvincialKeyResearchOfficeofTraditionalChineseMedicineAgainstDementia/InstituteofBasicMedicalScienceofChengdeMedicalCollege,Chengde067000,HebeiProvince,ChinaCorrespondingauthor:WuXiao-guang,Master,Associateresearcher,HebeiProvincialKeyResearchOfficeofTraditionalChineseMedicineAgainstDementia/InstituteofBasicMedicalScienceofChengdeMedicalCollege,Chengde067000,HebeiProvince,China基金资助：河北省卫生厅课题基金(H2015401006)；河北省高等学校重点学科病理生理学项目资助(2013)EffectsofBuyangHuanwuDecoctiononCXCR4-PI3KautophagysignaltransductionpathwayandBeclin-1inaratmodelofcerebralhemorrhageQiuZhi-fu1,WuXiao-guang1,ZuBing-xue2,ShiZhao-ping3,MiaoHui4,LiMeng-meng4(1HebeiProvincialKeyResearchOfficeofTraditionalChineseMedicineAgainstDementia/InstituteofBasicMedicalScienceofChengdeMedicalCollege,Chengde067000,HebeiProvince,China;2theSecondPeople’sHospitalofFuningCounty,Qinhuangdao066300,HebeiProvince,China;3DepartmentofPharmacy,ChengdeHospitalofTraditionalChineseMedicine,Chengde067000,HebeiProvince,China;4Grade2012UndergraduateofChengdeMedicalCollege,Chengde067000,HebeiProvince,China)AbstractBACKGROUND:BuyangHuanwuDecoctioniscommonlyusedinclinicalmedicineintreatmentofintracerebralhemorrhage.Previousstudieshavebeenfoundthatithasexcellentneuroprotectiveeffect,canefficientlyinhibittheapoptosisofnervecells.Autophagicactivityiscloselyrelatedtoapoptosisofnervecells.CXCR4-PI3Kautophagysignalingpathwayhasbeenverifiedinclinic.However,theeffectofBuyangHuanwuDecoctionispoorlyunderstood.ThereisnostudyonBeclin-1intheneuroprotectivestudiesofBuyangHuanwuDecoction.OBJECTIVE:ToexploretheeffectsofBuyangHuanwuDecoctiononCXCR4-PI3KautophagysignalingpathwayandBeclin-1inratswithcerebralhemorrhageandrelatedmechanisms.METHODS:AccordingtoRosenbergmethod,aratmodelofcerebralhemorrhagewasreplicatedandintragastricallyadministeredBuyangHuanwuDecoction.WesternblotassaywasusedtomeasureBeclin-1protein.ImmunohistochemicalmethodwasutilizedtodetecttheexpressionofPI3K,AKT,stromalcellderivedfactor1andCXCR-4protein.TUNELassaywasappliedtoidentifyapoptosis.RESULTSANDCONCLUSION:(1)Afteradministration,BuyangHuanwuDecoctioncouldreducethenumberofneuronalapoptosisinratswithintracerebralhemorrhage,up-regulatetheexpressionofBeclin-1,PI3K,AKT,stromalcellderivedfactor1,andCXCR-4protein,andexertneuroprotectiveeffect.(2)BuyangHuanwuDecoctioncouldactivateCXCR4-PI3Kautophagysignaltransductionpathway,bothtostimulateautophagyandtoregulateautophagystate,caninhibitapoptosis,andexertcerebralprotectiveeffect.Subjectheadings:Models,Animal;CerebralHemorrhage;Apoptosis;ImmunochemistryFunding:theHebeiProvincialHealthDepartmentProject,No.H2015401006;thePathophysiologyProjectofKeyDisciplineinUniversitiesofHebeiProvince,No.2013Citethisarticle:QiuZF,WuXG,ZuBX,ShiZP,MiaoH,LiMM.EffectsofBuyangHuanwuDecoctiononCXCR4-PI3KautophagysignaltransductionpathwayandBeclin-1inaratmodelofcerebralhemorrhage.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiu.2016;20(27):3992-3998.0引言Introduction脑出血是脑卒中类型中极其重要的一种，全世界范围内每年约有两百万人发病，尤其在亚洲，脑出血占到了脑卒中的20%-30%，并且其死亡率极高(发病1个月内死亡率约占40%)，即使幸存也会发生较为严重的神经功能障碍[1]，因而，脑出血的治疗可以说是当前临床脑卒中治疗中相当重要的类型，通常所说的脑出血即是指非外伤性脑实质内血管破裂引起的出血[2]。脑出血后脑组织神经细胞凋亡是其重要的病理生理过程，因而防治脑组织细胞凋亡是治疗脑出血的必要举措[3]。脑出血发生后，自噬活动在调节细胞凋亡过程中的重要作用不容忽