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毛蕊异黄酮通过TLR4介导的信号通路改善体内和体外脑缺血再灌注损伤后的神经炎症
Authors Yang X, Pan Y, Cai L, Wang W, Zhai X, Zhang Y, Wu Q, Chen J, Zhang C, Wang Y
Received 29 May 2024
Accepted for publication 29 November 2024
Published 10 December 2024 Volume 2024:17 Pages 10711—10727
DOI https://doi.org/10.2147/JIR.S480262
Checked for plagiarism Yes
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Peer reviewer comments 2
Editor who approved publication: Dr Adam D Bachstetter
背景和目的:脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia-reperfusion injury, CIRI)是导致脑卒中死亡的关键病理生理过程,其中Toll样受体4(TLR4)介导的炎症信号通路发挥着至关重要的作用。我们的前期研究结果显示,植物雌激素毛蕊异黄酮对CIRI具有神经保护作用,但其具体的作用机制尚不明确。本研究旨在探讨毛蕊异黄酮在体内和体外对大鼠CIRI模型HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路的影响。
方法:在大鼠体内研究中,通过大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion, MCAO)建立CIRI模型,大鼠在脑缺血1.5小时后再灌注24小时,脑缺血后1小时腹腔注射毛蕊异黄酮,评估大鼠神经功能缺陷和脑梗死体积。通过H-E染色和免疫荧光方法评估缺血半影区周围的脑组织病理变化和主要蛋白的表达。在体外研究中,将大鼠原代神经细胞和PC12细胞暴露于氧糖剥夺/复氧(oxygen-glucose deprivation/reoxygenation, OGD/R)环境中以模拟CIRI。应用CCK8实验检测细胞活性,并通过qRT-PCR、蛋白印迹和ELISA等方法分析HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路中主要分子的变化。
结果:在MCAO大鼠模型中,毛蕊异黄酮显著减少了神经功能缺陷评分和脑梗死体积,并改善了再灌注后的脑组织损伤。在OGD/R模型中,毛蕊异黄酮减轻了PC12细胞和原代神经细胞损伤。此外,毛蕊异黄酮还抑制了脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)诱导的PC12细胞中HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路的激活。体内和体外研究均显示,毛蕊异黄酮能显著下调HMGB1和TLR4的表达,减少NF-κB和IκB的磷酸化水平,并降低IL-6和IL-18等炎症细胞因子的分泌。
结论:毛蕊异黄酮通过抑制HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路减轻大鼠CIRI和神经炎症,从而产生神经保护效应。