Ziel dieser Studie ist es zu untersuchen, ob Shixiao San die neurologische Funktion bei Ratten mit zerebraler Ischämie-Reperfusionsverletzung (CIRI) verbessern und den Eisen-bedingten Zelltod durch Regulierung des Signalwegs des nuklearen Faktors E₂-verwandten Faktors 2 (Nrf2) / Soluttransporter-Familie 7A11 (SLC7A11) / Glutathionperoxidase 4 (GPX4) hemmen kann. Methode: Ein CIRI-Modell wurde bei Ratten mittels Fadenmethode etabliert (Isolierung der Halsgefäße, Ligatur eines Asts der äußeren Halsschlagader, Abklemmen der gemeinsamen Halsschlagader und der inneren Halsschlagader, Einführung eines Nylonfadens in die Öffnung der äußeren Halsschlagader bis zum Ursprung der mittleren Hirnarterie, um den Blutfluss zu blockieren und eine Gehirnischämie zu induzieren; nach 60–120 Minuten Ischämie wurde der Faden entfernt, um den Blutfluss wiederherzustellen, die Wunde der äußeren Halsschlagader wurde ligiert). Die Ratten wurden in Gruppen aufgeteilt: CIRI, Shixiao San Niedrigdosis (-L, 1,26 g/kg durch orale Gabe), Shixiao San Hochdosis (-H, 2,52 g/kg oral), Donepezilhydrochlorid (DON, 0,45 mg/kg oral), Shixiao San-H + Nrf2-Inhibitor (ML385) (2,52 g/kg Shixiao San + intraperitoneale Injektion von 30 mg/kg ML385), sowie Kontrollgruppe (Control) mit 12 Ratten (nach Isolation und Vernähung der Halsschlagader). Die neurologische Funktion wurde mittels modifiziertem Garcia-JH-Score bewertet, das Hirninfarktvolumen mittels Magnetresonanztomographie bestimmt, neuronale Schäden und Eisenansammlungen in der ischämischen Penumbra mittels HE- und Preußisch-Blau-Färbung beobachtet, die ultrastrukturelle Veränderung der neuronalen Mitochondrien im Randbereich der Ischämie mittels Transmissionselektronenmikroskopie untersucht, die Gehalte von Fe²⁺, MDA, reduziertem Glutathion (GSH) und die Aktivität reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) per Kits gemessen, lipidhydroperoxid-Inhaltsstoff in Zellen durch BODIPY (581/591) C11 Fluoreszenzsonde bestimmt, und die Proteinexpression von Nrf2, SLC7A11, GPX4, Transferrinrezeptor 1 (TFRC), schwerer Kette Ferritin (FHC) und leichter Kette Ferritin (FLC) per Western Blot analysiert. Im Vergleich zur Kontrollgruppe wiesen die CIRI-Ratten neuronale Schäden in der ischämischen Penumbra auf mit reduziertem Neuronenanzahl, Schrumpfung der Nukleolen, interstitieller Ödem, deutlicher Eisenakkumulation, mitochondrialer Atrophie und Ruptur, verkürzten Mitochondrienkristae, erhöhter Membrandichte, erhöhtem Infarktvolumen, gesteigerten Fe²⁺, MDA, ROS-Aktivität, Lipidperoxid-Inhaltsstoffen, abgesenktem modifizierten Garcia-JH-Score, reduzierte GSH-Gehalte, erniedrigte Expression von Nrf2, SLC7A11, GPX4, FHC, FLC und erhöhte TFRC-Expression (P<0,05). Im Vergleich zur CIRI-Gruppe zeigten Shixiao San-L, Shixiao San-H und DON-Ratten abgeschwächte neuronale Schäden, verringerte Eisenakkumulation, verringerte mitochondriale Schäden, reduziertes Infarktvolumen, verminderte Fe²⁺, MDA, ROS, Lipidperoxid-Inhaltsstoffe, erhöhte modifizierte Garcia-JH-Scores, GSH-Gehalte, erhöhte Expression von Nrf2, SLC7A11, GPX4, FHC, FLC und verringerte TFRC-Expression (P<0,05), wobei die Veränderungen bei Shixiao San-H ausgeprägter waren als bei Shixiao San-L (P<0,05). Im Vergleich zu Shixiao San-H zeigte die Gruppe Shixiao San-H+ML385 entgegengesetzte Trends bei allen Indikatoren (P<0,05). Fazit: Shixiao San aktiviert vermutlich den Signalweg Nrf2/SLC7A11/GPX4, hemmt den Eisen-bedingten Zelltod und stellt die neurologische Funktion bei CIRI-Ratten wieder her.

Shixiao San; zerebrale Ischämie-Reperfusionsverletzung; nuklearer Faktor E₂-ähnlicher Faktor 2 (Nrf2) / Soluttransporterfamilie 7A11 (SLC7A11) / Glutathionperoxidase 4 (GPX4); ferroptose