Защитный механизм формулы усиления почек и активизации кровообращения через сигнальный путь GRP78/PERK/ATF4 для ослабления стресса эндоплазматического ретикулума нейронов гиппокампа у крыс модели 2-VO

SU Yao ,  

QIU Feng ,  

YI Tao ,  

LI Hanquan ,  

XIE Le ,  

ZHANG Xiuli ,  

WU Dahua ,  

摘要

Целью исследования было изучение механизма, с помощью которого формула «Усиление почек и активизация кровообращения» регулирует сигнальный путь белка-связывающего глюкозу 78 (GRP78)/киназы эндоплазматического ретикулума подобной протеинкиназе R (PERK)/активируемого трансфера фактора 4 (ATF4) для улучшения когнитивных нарушений у крыс модели двустороннего общеголовного сжатия сонных артерий (2-VO). Метод: модель сосудистой деменции (ВД) у крыс была создана с использованием метода 2-VO. 72 самца расы SD случайным образом разделены на группы: ложная операция, модель, группа с донепезилом гидрохлоридом (0,45 мг/кг), группы с низкой, средней и высокой дозировкой формулы «Усиление почек и активизация кровообращения» (8,90, 17,80, 35,60 г/кг), по 12 крыс в каждой. Способность усвоения и запоминания оценивали на водном лабиринте Морриса; когнитивный уровень определялся экспериментом распознавания нового объекта; структура и морфология гиппокампа наблюдались с помощью HE и Nissl окрашивания; морфология эндоплазматического ретикулума нейронов гиппокампа анализировалась методом трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ); с помощью иммуногистохимии выявляли колокализацию нейронального ядерного белка (NeuN) с GRP78, βⅢ- тубулина с GSDMD; уровни экспрессии белков, связанных с эндоплазматическим стрессом (ERS) GRP78, PERK, ATF4, фосфорилированного PERK (p-PERK), C/EBP-гомологичного белка (CHOP), NLRP3, Caspase-1, GSDMD измеряли методом вестерн-блот. Результаты: по сравнению с ложносерийной группой у моделей время латентного избегания значительно увеличилось (P<0.01), количество прохождений платформы и время пребывания в целевом квадранте существенно снизились (P<0.01); индекс распознавания значительно снизился (P<0.01); нейроны гиппокампа были дезорганизованы, их количество уменьшилось, тела клеток деформированы и сморщены, ядра интенсивно окрашены; количество телец Nissl существенно снизилось; количество ЭПР значительно уменьшилось с абнормальным расширением и набуханием, исчезли нормальные складчатые структуры; флуоресцентная колокализация NeuN и GRP78, βⅢ тубулина с GSDMD существенно увеличилась; уровни экспрессии белков GRP78, p-PERK/PERK, ATF4, CHOP, NLRP3, GSDMD, Caspase-1 значительно повысились (P<0.01). По сравнению с модельной группой, группа донепезила и средние/высокие дозы формулы значительно сократили латентный период избегания (P<0.01), значительно увеличили количество проходов через платформу (P<0.05, P<0.01); время пребывания в квадранте платформы значительно увеличилось (P<0.05, P<0.01); индекс распознавания значительно повысился (P<0.01); количество нейронов гиппокампа в группах донепезила и формулы увеличилось, клетки стали более упорядоченными, интенсивность окрашивания ядер уменьшилась; количество телец Nissl увеличилось, морфология стала более нормальной; количество ЭПР в группе с высокой дозой формулы увеличилось, восстановились складчатые структуры; флуоресцентная колокализация NeuN с GRP78 и βⅢ тубулином с GSDMD существенно уменьшилась; в группе донепезила уровень экспрессии GRP78, ATF4, CHOP значительно увеличился (P<0.01), уровень p-PERK/PERK значительно снизился (P<0.05); в группе с низкой дозой формулы значительно увеличилась экспрессия GRP78, p-PERK/PERK, CHOP (P<0.05, P<0.01); в средних и высоких дозах экспрессия p-PERK/PERK, ATF4, CHOP значительно снизилась (P<0.01); в группе с высокой дозой формулы выражение GRP78 значительно снизилось (P<0.01); в группе донепезила экспрессия Caspase-1 значительно увеличилась (P<0.01), экспрессия NLRP3 значительно снизилась (P<0.01); в группе с низкой дозой формулы экспрессия GSDMD значительно увеличилась (P<0.01), экспрессия NLRP3 значительно снизилась (P<0.01); после лечения средней и высокой дозой формулы уровни экспрессии NLRP3, GSDMD, Caspase-1 значительно снизились (P<0.01). Заключение: Улучшение когнитивных функций у крыс модели 2-VO при применении формулы «Усиление почек и активизация кровообращения» возможно связано с регуляцией сигнального пути GRP78/PERK/ATF4, улучшением ЭПР и ингибированием нейронального пироптоза.

关键词

Формула усиления почек и активизации кровообращения;сосудистая деменция;стресс эндоплазматического ретикулума;протеин связывающий глюкозу 78 (GRP78)/киназа эндоплазматического ретикулума PERK/активируемый трансферный фактор 4 (ATF4);повреждение нейронов

阅读全文