Mechanism of Ferroptosis in Cerebral Ischemia-reperfusion and Interventional Mechanism of Huoxue Huayu Jiedu Prescription Based on "Blood Stasis and Toxin" Pathogenesis

  • role: First author第一作者
  • Affiliation:

    Provincial Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine(TCM) Diagnostics, Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410208,China

  • Email:chloeisheroine@163.com
  • Introduction:韩佳悦,在读硕士,从事中医诊断规范化、心脑血管病证候物质基础及中医药防治研究,E-mail:chloeisheroine@163.com
HAN Jiayue,  
  • Affiliation:

    Provincial Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine(TCM) Diagnostics, Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410208,China

PAN Danyi,  
  • Affiliation:

    Provincial Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine(TCM) Diagnostics, Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410208,China

XIAO Jiaxuan,  
  • Affiliation:

    Provincial Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine(TCM) Diagnostics, Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410208,China

LIU Yuchen,  
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    Provincial Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine(TCM) Diagnostics, Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410208,China

LIU Jiyong,  
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    Provincial Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine(TCM) Diagnostics, Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410208,China

ZENG Yidi,  
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    Provincial Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine(TCM) Diagnostics, Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410208,China

LI Jinxia,  
  • Affiliation:

    Provincial Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine(TCM) Diagnostics, Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410208,China

ZHENG Caixing,  
  • Affiliation:

    Provincial Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine(TCM) Diagnostics, Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410208,China

LI Hua,  
  • role: Corresponding author通信作者
  • Affiliation:

    Provincial Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine(TCM) Diagnostics, Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410208,China

  • Email:595413533@qq.com
  • Introduction:刘旺华,教授,博士生导师,从事心脑血管病证候物质基础及中医药防治研究,E-mail:595413533@qq.com
LIU Wanghua*

resumen

Objetivo: Explorar la base material de la patogenia de la interacción entre el estasis y el veneno para las lesiones de isquemia-reperfusión cerebral y el efecto protector del medicamento para la disipación sanguínea, la disolución del estasis para la lesión de isquemia-reperfusión cerebral. Métodos: Sesenta ratas macho SD SPF fueron asignadas a 6 grupos según una tabla de números aleatorios: grupo de cirugía simulada, grupo de modelo, grupo de desferroxamina (DFO) (100 mg·kg-1), dosis baja, dosis media y dosis alta de medicamento para la disipación sanguínea, la disolución del estasis (4,52, 9,04, 18,07 g·kg-1). En cada grupo se usaron diez ratas. Excepto el grupo de cirugía simulada, los otros grupos fueron sometidos a una isquemia-reperfusión cerebral focal mediante un método de embolia arterial modificado. Se usó la puntuación funcional neurológica modificada (m-NSS) para evaluar la función neurológica de las ratas a 1, 3, 5 y 7 días después de la reperfusión; la morfología patológica de los tejidos cerebrales y de las mitocondrias fue observada mediante tinción de hematoxilina-eosina (HE) y microscopía electrónica de transmisión; el contenido de malondialdehído (MDA), glutatión (GSH), ion férrico (Fe2+) y especies reactivas de oxígeno (ROS) en los tejidos cerebrales del lado isquémico fue medido mediante ELISA; la expresión de las proteínas características de la muerte del hierro, la glutatión peroxidasa 4 (GPX4), la proteína 1 del transportador de hierro de la membrana (FPN1), el receptor 1 de la transferrina (TfR1) y la proteína férrica mitocondrial (FtMt) en los tejidos cerebrales fue analizada mediante inmunohistoquímica y Western blot. Resultados: Comparado con el grupo normal, la puntuación m-NSS del grupo modelo aumentó de manera significativa (P<0,01); la tinción de HE reveló una disminución significativa en el número de neuronas corticales, un ensanchamiento del espacio intercelular, una fragmentación de los núcleos celulares y una vacuolización del citoplasma, y la microscopía electrónica mostró que las mitocondrias en el citoplasma estaban retraídas y redondeadas, con una disminución en el número de crestas mitocondriales, una pérdida de matriz mitocondrial y una vacuolización, así como un aumento de la densidad de la membrana mitocondrial doble; los resultados de ELISA mostraron una disminución significativa en el contenido de GSH (P<0,01), un aumento significativo en el contenido de MDA, Fe2+ y ROS (P<0,01); los resultados de la inmunohistoquímica y el ensayo de Western blot mostraron una disminución significativa en la expresión de las proteínas GPX4, FPN1 (P<0,01), un aumento significativo en la expresión de las proteínas FtMt, TfR1 (P<0,01). Comparado con el grupo modelo, a los 3 y 5 días después de la reperfusión, la puntuación m-NSS del grupo de alta dosis y media de medicamento para la disipación sanguínea, la disolución del estasis comenzó a disminuir (P<0,05, P<0,01); los resultados de la tinción de HE y de la microscopía electrónica mostraron que la intervención del medicamento para la disipación sanguínea, la disolución del estasis había mejorado las alteraciones patológicas de las neuronas y de las mitocondrias; los resultados de ELISA mostraron un aumento significativo en el contenido de GSH y una disminución significativa en el contenido de MDA, Fe2+ y ROS en el grupo de alta dosis y media de medicamento para la disipación sanguínea, la disolución del estasis (P<0,01, P<0,05, P<0,01), y un aumento significativo en el contenido de GSH y una disminución significativa en el contenido de MDA y ROS en el grupo de baja dosis de medicamento para la disipación sanguínea, la disolución del estasis (P<0,01), los resultados de la inmunohistoquímica mostraron un aumento significativo en la expresión de GPX4, FPN1 (P<0,01) y una disminución significativa en la expresión de FtMt, TfR1 en el grupo de alta dosis de medicamento para la disipación sanguínea, la disolución del estasis (P<0,01), un aumento significativo en la expresión de GPX4, FPN1 (P<0,05) y una disminución significativa en la expresión de TfR1 en el grupo de dosis media de medicamento para la disipación sanguínea, la disolución del estasis (P<0,01), los resultados del ensayo de Western blot mostraron un aumento significativo en el nivel de expresión de las proteínas FPN1, GPX4 en los grupos de alta, media y baja dosis de medicamento para la disipación sanguínea, la disolución del estasis (P<0,01), y una disminución significativa en el nivel de expresión de las proteínas FtMt, TfR1 (P<0,01). Conclusión: El medicamento para la disipación sanguínea, la disolución del estasis puede mejorar de manera significativa los síntomas de alteración de la función nerviosa en ratas con isquemia-reperfusión cerebral, mejorar la estructura morfológica patológica de los tejidos cerebrales en la zona infartada, y tener un cierto efecto protector sobre los tejidos cerebrales en ratas con isquemia-reperfusión cerebral. La muerte del hierro de las células nerviosas está involucrada en las lesiones de isquemia-reperfusión cerebral, y un aumento en el contenido de MDA, Fe2+, ROS y TfR1, así como una disminución de FtMt, FPN1, GPX4, GSH, podrían ser la base material de la patogenia de la interacción entre el estasis y el veneno para las lesiones de isquemia-reperfusión cerebral. El medicamento para la disipación sanguínea, la disolución del estasis podría regular las proteínas relacionadas con el metabolismo del hierro, promover la eliminación del hierro libre, reducir el depósito de hierro en el cerebro, atenuar las lesiones de estrés oxidativo e inhibir la muerte del hierro, y así jugar un papel protector del cerebro.

palabra clave

Huoxue Huayu Jiedu prescription;ferroptosis;mitochondrial ferritin;interaction of blood stasis and toxin;cerebral ischemia-reperfusion injury

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