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高级神经疾病治疗。2020; 13: 1756286420921083.
在线发布2020年5月14日。 数字对象标识:10.1177/1756286420921083
预防性维修识别码:PMC7232052
PMID:32477427

一种新型双过氧化物酶体——单胞菌素的长期疗效增殖激活受体γ/核因子-红细胞生成素2相关因子-2实验性脑出血中的激动剂

关联数据

补充资料

摘要

背景:

血肿是颅内脑损伤的罪魁祸首出血(ICH)。非侵入性血肿清除可能是一种选择预防和减轻脑出血后早期脑损伤。过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)和核因子-红细胞体2相关因子-2(Nrf2)促进ICH血肿清除。蒙纳士法案作为天然Nrf2激活剂与PPAR-γ激动剂,以及长期疗效ICH后的monascin尚未阐明。

方法:

通过立体定向、纹状体内注射IV型诱导大鼠脑出血胶原酶。Monascin每天两次通过胃灌流给药ICH诱导后14天。长期神经功能评分(T迷宫,Garcia天平、转子杆试验和莫里斯水迷宫)、血肿体积以及血肿周围的铁超载和脑萎缩在7、14和ICH后28天。

结果:

结果表明,单胞菌素改善了长期神经功能缺损,脑出血后的空间记忆表现、学习能力和大脑萎缩。Monascin还能在第7天减少血肿体积,并在第7和第7天降低铁含量ICH后14天。

结论:

PPARγ和Nrf2在大鼠脑出血后血肿清除中起关键作用。作为PPARγ和Nrf2的双重激动剂,monascin改善了长期预后通过促进血肿清除,减少铁负荷和实验性脑出血后的脑萎缩。

关键词:双受体激动剂、血肿清除、脑出血、单胞菌素、过氧化物酶体增殖物激活受体γ/核因子-红细胞生成素2相关系数-2

介绍

脑出血(ICH)后的脑损伤最初发生在由于血肿形成引起的肿块效应,需要几个小时。持续的侮辱原发性出血被认为是由实质内出血引起的裂解。1,2自血肿以来是ICH后脑损伤的罪魁祸首,适当清除血肿对于预防和缓解ICH后早期脑损伤至关重要。然而,外科手术血肿的清除并没有达到预期的效果。3虽然初步研究表明微创血肿清除术可以减少继发性神经毒性,4,5血肿的影响临床结果的缩小仍不清楚。6因此,通过促进内源性垃圾来清除血肿扫气系统有望用于ICH。

过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)-γ,是核的一部分激素受体超家族,可以调节CD36和CD163的表达参与吞噬作用。79此外,PPAR-γ激动剂增强CD36和CD163的表达,加速血肿消退,然后改善神经功能缺损。911核因子红细胞2-相关因子2(Nrf2)和PPAR-γ在吞噬和血肿中起相似作用ICH之后的决议。8,1214莫纳辛是天生的双重性格PPAR-γ和Nrf2的激活剂,使用独特的天然中国的发酵工艺。蒙娜霉素是一种氮杂类色素在红曲霉发酵米(红霉菌米)的提取物中。15我们之前的研究表明,单胞菌素通过通过触珠蛋白-血红蛋白-CD163途径促进血肿清除脑出血。9,16本研究目的在一项实验中进一步评估莫那西的长期疗效脑出血。

材料和方法

动物被随机分为对照组和实验组。神经行为测试以及以盲法(动物)进行定量数据收集样品管用数字标记,没有任何组标识符分配)。

动物

本研究中的所有程序均经动物利用和管理部门批准山西医科大学委员会,并遵守国家研究院《实验动物护理和使用卫生指南》。雄性SD大鼠(12周龄,体重275g±25g,山西医学院动物实验中心大学)免费获得食物和水。

非物质文化遗产模型

立体定向注射细菌胶原酶诱导脑出血的方法(0.5 U IV型溶于2μl生理盐水,Sigma-Aldrich,St.Louis,MO,USA)基底神经节按我们之前的出版物所述进行。2仅对假手术大鼠进行针刺。生命体征在整个手术和恢复期进行监测。神经功能测试在ICH诱导后的预选时间点进行(7、14和28天)。神经功能测试后,动物被安乐死,大脑收集组织以测量血肿体积、血红蛋白水平、,铁染色、铁含量、左右半球重量,以及脑萎缩。

实验设计

共使用72只雄性SD大鼠进行实验。添加动物的条件是他们在研究结束前去世。在以下方面没有显著差异不同实验组之间的死亡率。72只大鼠平均分为三组:假手术组、ICH+溶媒(无菌生理盐水)组、,和ICH+单胞菌素(10 mg/kg)。每组大鼠进一步分组根据评估的不同时间点平均分为三个亚组然后安乐死(7、14或28天)。Monascin每天服用两次ICH后6小时灌胃14天。长期神经功能试验(改良Garcia量表、T迷宫和转子杆试验)在ICH后14天和28天;莫里斯水迷宫测试在23ICH诱导后28天。血红蛋白水平、铁含量和体重分别于术后7、14和28天测量左右大脑半球的脑出血。

神经行为测试

使用改良的Garcia对动物进行神经功能评估天平、T迷宫测试和转子杆测试。神经行为测试由以下人员进行评估:一名独立研究人员对治疗分配一无所知。改良加西亚鳞片和莫里斯水迷宫已在前面描述过。2,17重复进行每个测试三次,取平均分。

改良Garcia试验

改良的加西亚测试涉及21点感觉运动评估包括七项单独测试。2每个测试的分数范围为0到3,最高分为21

T迷宫测试

将大鼠放置在T迷宫的启动盒中,如图所示图1和允许最后从一个小盘中消耗2.5毫升25%w/v蔗糖溶液选择的小巷。每次试验开始时,将大鼠置于头部首先通过启动箱的入口门,以便它可以自由进入要么选择小巷。选择准确性和持续时间由以下人员记录老鼠进入了一个选择舱。无论选择无论是正确的还是不正确的,老鼠都被移走并放在家里适当延迟间隔的cage。18每只大鼠重复试验六次。

保存图片、插图等的外部文件。对象名称为10.1177_1756286420921083-fig1.jpg

T型迷宫由两侧的灰色木制启动盒组成在一个木制的选择室旁边。左边的隔间漆成了白色右边是黑色的。透明塑料制成的单向门允许进入选择室并阻止回溯。所有房间的盖子都是由透明塑料和地板制成的五金布。

Rotor-rod试验

将大鼠放在旋转杆上,旋转杆可以是恒定的,也可以是稳态加速度;记录了跌倒的潜伏期。在固定旋转中按照方案,将大鼠放在加速然后旋转的杆上以10 rpm的转速持续运转。在加速方案中,大鼠被置于从0到5转/分快速加速,然后从5到20转/分。当动物摔倒或时间结束时,试验结束。在术后14天和28天对大鼠进行两项试验。

水迷宫试验

进行Morris水迷宫测试以评估治疗效果ICH后的空间记忆和学习能力。本试验是作为如前所述。17在连续两天适应后,大鼠从25到ICH后28天。

血红蛋白测定

按照上述步骤执行。17将Drabkin试剂添加到0.1 ml上清液等分液中,并允许室温下休息15分钟,避光。这种反应将血红蛋白转化为氰甲基血红蛋白,其吸收峰位于540 nm,然后可以通过测量光学溶液在≈550nm波长下的密度(OD)。测量并记录外径用分光光度计在540nm处。这些程序产生了线性灌注脑中血红蛋白浓度测量值之间的关系标准吸光度曲线上的组织和加血体积。为了更好显示与假手术相比的血红蛋白水平(血肿为零),数据显示为比率(假手术的预设值为1)。17

铁染色和铁含量

如前所述,对铁染色和铁含量进行评估。2,17大脑切片用蒸馏水冲洗并浸入Perls的溶液中20分钟。用蒸馏水冲洗所有载玻片,然后用核固红染料5分钟。如前所述测定铁含量根据铁含量测定方案的说明执行。17使用Bio-Rad iMarkTM微孔板吸光度计算铁值读者。样品的总铁含量是从标准中获得的曲线。

大脑重量分析

脑切片用苏木精-伊红染色试剂盒染色。这些老鼠实施安乐死,然后切除大脑。小脑切除后脑干,大脑沿着中线被分成两半记录左右半球。The difference in weight between the计算左右半球。

统计分析

定量数据表示为平均值±标准偏差。多个变量的单向方差分析与Tukey的比较事后(post-hoc)测试用于确定血红蛋白水平、铁含量和脑重量的差异各组在每个时间点的左/右半球。双向方差分析采用Bonfferoni后测分析神经功能缺损的差异。第页 < 0.05被认为具有统计学意义。

结果

死亡率

所有假手术的老鼠都活了下来。大鼠手术死亡率脑出血占6.94%(n个 = 5). 死亡率不显著实验组之间的差异(补充表格).

PPAR-γ/Nrf2激动剂monascin改善长期神经功能缺损遵循ICH

ICH+载体动物在在每个时间点进行神经功能测试,T迷宫测试除外持续时间(第页 < 0.05,补充图A–G). 与车辆相比,PPAR-γ/Nrf2激动剂monascin显著改善了神经功能缺损14岁时采用改良Garcia量表、T迷宫测试和转子杆测试进行评估ICH后28天(第页 < 0.05,补充图A–G).

Morris水迷宫测试结果表明,单胞菌素改善了空间ICH后记忆(第页 < 0.05,图2ad日). Monascin治疗的ICH大鼠显示与机动动物相比,行程更短(图2a). 在的第一天测试表明,所有大鼠到达平台的潜伏期相似。后续测试表明,单胞菌素治疗的ICH动物逃逸的潜伏期较短平台第三天和第四天的水迷宫实验比较与载具动物(2亿). Monascin处理的大鼠游泳距离更短在测试的第二天和第四天逃到隐藏的平台上之前(图2c). 在试验的第六天,单核甘酸处理的大鼠进行了探针试验与载具动物相比,在目标象限内的数量明显更多(图2d). 此外,假手术组与假手术组的神经测试得分无显著差异和单胞菌素治疗的ICH大鼠,但28天后改良的Garcia鳞片除外外科手术(补充图A–G图2).

保存图片、插图等的外部文件。对象名为10.1177_1756286420921083-fig2.jpg

各组于术后25~28天进行Morris水迷宫试验非物质文化遗产(n个 = 6/组)。(a) 游泳的可视化轨迹和热图。(b) 逃逸到平台的平均延迟。(c)逃上平台前的平均游泳距离。和(d)平均值目标象限内的平台搜索时间。*第页 < 0.05伪装,#第页 < 0.05ICH+车辆,双向方差分析,平均值±标准偏差,通过重复测量方差分析。

方差分析;颅内出血;SD、,标准偏差。

PPAR-γ/Nrf2激动剂monascin降低ICH后血肿体积

Monascin-处理的ICH大鼠的血红蛋白水平下降术后7天同侧大脑半球与对照组比较外科手术(第页 < 0.05,图3). 与假手术组相比,在第7天和第14天ICH+载体组,而在术后第7天,红曲霉素治疗的ICH大鼠(第页 < 0.05,图3a,,b),b条),没有显著差异在术后14天和28天,假手术组和莫纳西林治疗组之间的ICH;术后28天,三个研究组之间没有发现差异(图3).

保存图片、插图等的外部文件。对象名为10.1177_1756286420921083-fig3.jpg

第7、14和28天的出血切片(a)和血红蛋白水平(b)ICH之后。为了更好地说明血红蛋白水平与假手术(血肿为零),数据显示为比率(预设值假手术值为1)。单向方差分析和Tukey检验已使用*第页 < 0.05伪装,#第页 < 0.05ICH+车辆。

方差分析;颅内出血。

脑出血后PPAR-γ/Nrf2激动剂monascin减少铁沉积

Monascin治疗的ICH大鼠同侧大脑铁含量较低术后7天和14天大脑半球与载具组比较(第页 < 0.05,图4). 车辆组展示了与假手术组相比,第7天的铁含量显著增加手术后14天(第页 < 0.05,图4). 没有显著的假手术组和单胞菌素治疗组ICH之间的差异,无差异术后28天在所有组中发现(第页 > 0.05,图4). 结果表明,铁积累已被清除ICH后4周。

保存图片、插图等的外部文件。对象名为10.1177_1756286420921083-fig4.jpg

(a) 第7、14和28天的铁染色和(b)铁含量分析ICH诱导后*第页 < 0.05沙姆#第页 < 0.05ICH+车辆,n个 = 6/组,单向方差分析,Tukey多重比较检验,平均值±标准差。

方差分析;颅内出血;SD、,标准偏差。

PPAR-γ/Nrf2激动剂monascin改善大脑半球萎缩脑出血

经Monascin治疗的ICH大鼠两个大脑之间的重量差异较小术后28天大脑半球与载具组比较(第页 < 0.05,图5). 与假手术组相比,两个大脑半球之间的体重差异显著增加ICH+载体组在手术后28天。没有显著的假手术组和单胞菌素治疗组ICH的两侧体重差异,无假手术组和ICH+载体组在第7天和手术后14天(第页 > 0.05,图5).

保存图片、插图等的外部文件。对象名为10.1177_1756286420921083-fig5.jpg

(a) 苏木精-伊红染色和(b)脑重量差异术后7、14和28天左右半球。*第页 < 0.05伪装,#第页 < 0.05ICH+车辆,n个 = 6/组,单向方差分析,Tukey's倍数对比试验,平均值±SD;数值通过减去重量计算从左半球到右半球。

方差分析;颅内出血;SD、,标准偏差。

讨论

在本研究中,我们进行了以下观察:(1)PPAR-γ/Nrf2激动剂单胞菌素根据以下评估,ICH后14天和28天运动障碍显著改善改良Garcia量表和旋转试验。(2) 莫那西也改善了空间记忆通过T迷宫测试评估ICH后14天和28天的学习能力和莫里斯水迷宫。(3) Monascin显著降低了ICH后7天和14天的铁含量。(4) 莫纳辛缓解ICH后28天,同侧大脑半球萎缩。这些结果表明PPAR-γ/Nrf2参与ICH血肿清除。PPAR-γ/Nrf2激动剂monascin通过以下途径预防/改善长期神经功能缺损和并发症促进ICH后血肿清除和铁沉积。

众所周知,血肿是ICH的主要罪魁祸首,因此非侵入性方法吸收或清除血肿是预防血肿的关键脑出血后的早期脑损伤。如前所述,Nrf2和PPAR-γ发挥作用在促进吞噬和血肿清除中的类似作用ICH。8,1214

Monascin是一种从红曲发酵产物中分离出来的黄色色素,由中国独特的红曲米发酵技术。15Monascin是PPAR-γ和Nrf2的天然双重激活剂。19我们之前的研究也表明,单胞菌素具有神经保护作用通过结合珠蛋白-CD163促进血肿清除的作用ICH途径。9,16但没有关于长期疗效的数据ICH中的monascin。我们研究了monascin的长期作用并描述了其脑出血有益的神经行为效应。众所周知,血肿降解产物血红蛋白、血红素和铁在脑出血。1,2,9,17在本研究中,我们发现单胞菌素通过减少脑出血引起的血红蛋白水平和铁沉积,从而改善运动障碍,ICH后的空间记忆和学习能力。

总之,我们的研究强调了双激动剂红曲霉素的长期作用PPAR-γ和Nrf2,在实验性大鼠ICH环境中。Monascin促进血肿和铁清除以及预防或减轻由ICH,这会对ICH后的长期结果产生有益影响。这个monascin在临床实践中的疗效应在未来的研究中加以讨论。

补充材料

补充材料–长期结果的补充材料monascin&一种新型双过氧化物酶体增殖物激活受体γ/核实验性脑内红细胞因子-2相关因子-2激动剂出血:

补充材料,monascin长期疗效的补充材料–一种新型双过氧化物酶体增殖物激活受体γ/核实验性脑内红细胞因子-2相关因子-2激动剂傅彭成、刘嘉晨、白钦钦、孙新刚、姚振嘉、,刘丽蓉、吴翠梅和王盖清在神经病学治疗方面的进展混乱

脚注

基金:提交人披露收到了以下财政支持本文的研究、作者和/或出版物:国家自然科学基金资助(81771294).

利益冲突声明:提交人声明不存在利益冲突。

ORCID识别码:王盖青保存图片、插图等的外部文件。对象名为10.1177_1756286420921083-img1.jpg https://orcid.org/0000-0002-8977-1383

补充材料:本文的补充材料可在网上获得。

参与者信息

傅鹏程,龙华区神经内科广东省深圳市中央医院,中国广东省深圳观澜街187号,邮编:518110。

刘嘉晨,湘雅医学院临床医学中南大学,湖南长沙,中国。

白钦钦,山西医科大学,山西太原,中国。傅鹏程和刘嘉晨平均出资到手稿。

孙新刚,山西医科大学,山西太原,中国。傅鹏程和刘嘉晨平均出资对手稿。

姚振嘉,山西医科大学,山西太原,中国。傅鹏程和刘嘉晨平均出资到手稿。

刘丽荣,山西医科大学,山西太原,中国。傅鹏程和刘嘉晨贡献和手稿一样。

吴翠梅,山西医科大学,山西太原,中国。傅鹏程和刘嘉晨贡献和手稿一样。

王盖青,三亚中心医院神经内科(海南省第三人民医院)解放四路146号,中国海南三亚,372000。山西医科大学,山西太原,030001,中国。

工具书类

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