蜂胶通过上调TGF-β1改善局灶性脑缺血/再灌注(I/R)大鼠模型的脑损伤

Propolis ameliorates cerebral injury in focal cerebral ischemia/reperfusion (I/R) rat model via upregulation of TGF-β1.

作者信息Rehab F Abdel-Rahman, Saleh I Alqasoumi, Hanan A Ogaly, Reham M Abd-Elsalam, Hossny A El-Banna, Gamal A Soliman
PMID31920438
发布时间2020-01
DOI10.1016/j.jsps.2019.11.013

实验完整度

研究包含体内MCAO模型、行为学、生化、组织病理和基因表达分析,但缺乏体外实验或独立验证层级。

主要模型

成年雄性Wistar大鼠MCAO局灶性脑缺血再灌注模型 大鼠脑组织(皮层和海马)

重点核对

MCAO模型:大鼠经2小时中脑动脉闭塞后恢复灌注 蜂胶剂量:50 mg/kg和100 mg/kg,口服灌胃,MCAO前连续7天,再灌注开始及术后3天 神经功能缺损评分:术后24小时采用5分制评估 行为学测试:转棒和活动笼测试 生化指标:脑匀浆中MDA、GSH、SOD、GPx、CAT、BDNF和多巴胺水平

摘要

转化生长因子β1(TGF-β1)的神经保护作用在不同脑损伤中日益受到认可。蜂胶具有广泛的生物学和药理学特性,包括神经保护作用。本研究旨在探讨TGF-β1信号在蜂胶对I/R大鼠神经保护机制中的参与。本研究通过大脑中动脉闭塞(MCAO)2小时后再灌注建立局灶性脑缺血模型。研究在48只大鼠中进行,分为四组(n=12):假手术组、I/R对照组、I/R+蜂胶(50 mg/kg)组和I/R+蜂胶(100 mg/kg)组。结果表明,蜂胶保护大鼠免受脑I/R诱导的神经元损伤。它显著降低了神经功能缺损评分,并改善了I/R大鼠的运动协调性和自发活动。蜂胶通过抑制丙二醛(MDA)和升高还原型谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)、脑源性神经营养因子(BDNF)和多巴胺水平来拮抗脑I/R引起的损伤。其他改善也基于脑组织中神经变性和组织学改变的减少而观察到。这些结果还提示,蜂胶的神经保护作用可能与上调TGF-β1和抑制基质金属蛋白酶-9(MMP9)mRNA表达有关。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
蜂胶对脑缺血再灌注损伤的神经保护作用是否与TGF-β1信号通路有关?
核心机制
蜂胶通过抗氧化、上调TGF-β1表达和抑制MMP9 mRNA表达,从而发挥神经保护作用。
主要证据
在MCAO大鼠模型中,蜂胶(50和100 mg/kg)降低神经功能缺损评分,改善运动功能,减轻氧化应激和脑梗死面积,并上调TGF-β1和下调MMP9表达。
研究意义
蜂胶可能作为治疗脑缺血再灌注损伤的潜在神经保护剂。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立脑缺血再灌注模型

建立局灶性脑缺血再灌注模型,模拟缺血性卒中。

雄性Wistar大鼠经10%水合氯醛麻醉,通过线栓法阻塞大脑中动脉2小时,再灌注恢复血流。

2

药物处理

评估蜂胶对I/R损伤的保护作用。

模型建立前7天开始,每日灌胃给予蜂胶(50或100 mg/kg)溶于石蜡油,再灌注开始时再次给药,术后继续3天。

3

神经行为学评估

评估蜂胶对神经功能和运动协调性的影响。

MCAO后24小时进行神经功能缺损评分;术后2天进行转棒和活动笼测试。

4

生化指标检测

评估脑组织氧化应激状态和神经营养因子水平。

取脑组织制备匀浆,检测MDA、GSH、SOD、GPx、CAT、BDNF和多巴胺。

5

组织病理学和神经元计数

评估脑组织损伤程度和神经元存活情况。

脑切片进行H&E染色和甲苯胺蓝染色,计算梗死面积和完整神经元百分比。

6

基因表达分析

检测TGF-β1和MMP9 mRNA表达变化。

提取脑组织总RNA,逆转录,实时定量PCR检测TGF-β1和MMP9,以β-actin为内参。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
蜂胶(Biopropolis)Sigma Pharmaceutical Industries SAE Company, Egypt--
ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd-USA--
Trizol试剂Invitrogen--
DNase IInvitrogen--
Superscript II逆转录酶试剂盒Invitrogen--
转棒仪Ugo BasileModel No. 7750
活动笼Ugo-Basile, Comerio, ItalyModel No. 7430
Leica Qwin 500图像分析仪Leica--
GraphPad Prism软件GraphPad Software, Inc., CA, USA--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
MCAO模型构建
阻塞时间2小时,再灌注方式,动物体重和麻醉剂量
阅读提示:参见Methods 2.3诱导局灶性脑I/R损伤
药物处理
蜂胶剂量(50,100 mg/kg)、溶剂(石蜡油)、给药途径(灌胃)和给药时间(术前7天、再灌注开始、术后3天)
阅读提示:参见Methods 2.4实验方案
神经行为学评估
评分时间点(术后24h),转棒转速和时间,活动笼测试时长和参数
阅读提示:参见Methods 2.5和2.6
生化检测
组织匀浆制备方法,比色法和ELISA具体步骤,指标(MDA、GSH、SOD等)
阅读提示:参见Methods 2.8生化分析
组织病理和神经元计数
染色方法(H&E,甲苯胺蓝),视野数(5个),放大倍数(400X),梗死面积计算方法
阅读提示:参见Methods 2.9和2.10
基因表达分析
引物序列、PCR循环参数、内参基因(β-actin)、相对定量方法(2^-ΔΔCq)
阅读提示:参见Methods 2.11基因表达分析