丁苯酞注射液预处理通过PI3K/Akt通路对大鼠脑缺血再灌注损伤的神经保护作用

目的研究丁苯酞预处理对大鼠脑缺血再灌注损伤的神经保护作用,并初步探讨PI3K/Akt信号通路在该过程中的作用。方法健康成年SD雄性大鼠随机原则分为假手术组、缺血再灌注组、丁苯酞预处理组(丁苯酞氯化钠注射液预处理后脑缺血再灌注组)。缺血2h再灌注24h后对各组大鼠进行神经功能缺损评分,并分别行TTC染色观察脑梗死体积,HE染色观察大鼠脑组织的病理形态,免疫组织化学检测方法观察caspase-3、p-Akt表达的变化。结果与假手术组相比缺血再灌注组有明显神经功能缺损,出现脑组织梗死,梗死区细胞受损,caspase-3、p-Akt阳性细胞表达增加;丁苯酞预处理组与缺血再灌注组相比神经功能缺损程度减轻,梗死灶体积减小,梗死区细胞损伤减轻,caspase-3阳性细胞表达减少,而p-Akt阳性细胞表达增加。结论丁苯酞预处理可以通过上调PI3K/Akt信号通路中p-Akt的表达,降低caspase-3的表达而起到神经保护作用。     

槐定碱抑制TLR4/NF-κB通路的激活和机制研究

目的观察脑缺血-再灌注损伤后TLR4/NF-κB通路的活性变化,并探讨槐定碱的调控机制。方法采用改良线栓法制备大脑中动脉缺血-再灌注模型。实验采用Western blot和qR-T PCR观察TLR4、NF-κB基因和蛋白变化,比较各组脑梗死体积、患侧脑水肿和神经功能。结果脑缺血-再灌注后TLR4、NF-κB表达明显上调。槐定碱通过抑制TLR4/NF-κB通路的激活,明显改善神经功能缺失,减轻脑水肿,减小脑梗死体积。结论 TLR4/NF-κB通路参与了槐定碱的脑保护作用,为其临床应用提供了理论基础。     

氨甲酰化促红细胞生成素经PI3-K/Akt信号通路抗脑缺血损伤

目的观察脑缺血后氨甲酰化促红细胞生成素(CEPO)的神经保护作用并探讨其可能机制。方法健康雄性SD大鼠随机分为6组(n=10):(1)假手术组;(2)缺血组;(3)EPO组;(4)CEPO组;(5)LY(LY294002)组;(6)CEPO+LY组。应用大脑中动脉线栓法(MCAO)制作大鼠局灶性脑缺血模型,评定大鼠神经功能并计算脑梗死体积,Western blot方法检测PI3-K/Akt活性变化。结果 EPO组与CEPO组脑梗死体积均明显缩小,神经功能显著改善,磷酸化Akt(p Akt)水平明显增高,且两组之间无明显差异,但CEPO的神经保护作用及对Akt磷酸化的诱导效应均可被PI3-K抑制剂LY294002部分抵消。结论 CEPO具有与EPO相当的缺血后脑保护作用,其机制可能与PI3-K/Akt信号通路激活有关。     

基于PI3K/Akt/NOS通路探讨鞣花酸在脑缺血再灌注损伤大鼠的神经保护作用

目的基于磷酯酰激醇3-激酶/蛋白激酶B/一氧化氮合酶(PI3K/Akt/NOS)通路探讨鞣花酸对脑缺血再灌注损伤大鼠的神经保护作用。方法将36只雄性Wistar大鼠按数字表法随机分为3组:假手术(Sham)组、缺血再灌注组和鞣花酸预干预组,线栓法制作大鼠右侧大脑中动脉缺血120 min再灌注模型。鞣花酸预干预为造模前14 d按100 mg/(kg·d)给予鞣花酸灌胃,每组12只。运用神经功能缺损评分法评估各组动物的行为学变化,HE染色观察各组大鼠缺血侧脑组织病理改变,Western blotting法检测缺血侧脑组织凋亡蛋白及PI3K/Akt/NOS信号通路蛋白。结果 (1)鞣花酸可以提高缺血再灌注后神经功能评分(P0.05)。(2)模型组大鼠缺血侧脑组织凋亡相关蛋白(Bax/Bcl-2、CytC、Cleaved caspase-3)水平比Sham组明显升高(P0.05),鞣花酸组大鼠缺血侧脑组织凋亡相关蛋白(Bax/Bcl-2、CytC、Cleaved caspase-3)水平比模型组组明显减少(P0.05)。(3)模型组大鼠缺血侧脑组织中(p-Akt/Akt及p-eNOS/eNOS)比Sham组明显降低(P0.05),鞣花酸组大鼠缺血侧脑组织中(p-Akt/Akt及p-eNOS/eNOS)明显升高(P0.05)。结论鞣花酸可以激活PI3K/Akt通路减轻大鼠脑缺血再灌注损伤,保护脑组织。     

白藜芦醇通过激活PI3K/Akt信号通路减轻大鼠脑缺血再灌注损伤

目的 探讨PI3K/Akt信号通路在白藜芦醇减轻大鼠脑缺血再灌注损伤中的作用。方法 将48只成年SD大鼠随机分为假手术组、模型组、白藜芦醇组、LY294002组（Akt抑制剂）,每组12只。利用线栓法制备大鼠脑缺血再灌注损伤模型,造模后24 h进行大鼠神经功能损伤评分和检测脑梗死体积、脑组织髓过氧化物酶（MPO）的活性,免疫印迹法检测脑组织p-Akt、t-Akt的表达水平,ELISA法检测脑组织肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的含量。结果 与假手术组相比,模型组大鼠神经功能损伤评分、脑梗死体积、缺血脑组织MPO活性和TNF-α含量均明显增高（P<0.05）,缺血脑组织p-Akt表达水平也明显增高（P<0.05）;与模型组相比,白藜芦醇显著降低大鼠神经功能损伤评分、脑梗死体积、缺血脑组织MPO活性和TNF-α含量（P<0.05）,也显著降低缺血脑组织p-Akt表达水平（P<0.05）;脑室内注射LY294002,显著抑制白藜芦醇的这些作用（P<0.05）。结论 白藜芦醇通过激活PI3K/Akt信号通路减轻大鼠脑缺血再灌注损伤。     

乌司他丁对小鼠脑缺血-再灌注损伤的保护作用及对Nrf2/HO-1通路影响的研究

目的观察乌司他丁对小鼠脑缺血-再灌注后脑损伤的保护作用及对Nrf2/HO-1通路的影响。方法健康成年雄性CD1小鼠120只,随机分成4组(n=30):假手术组、脑缺血-再灌注组、乌司他丁小剂量组和乌司他丁大剂量组,采用改良线栓法制备大脑中动脉缺血-再灌注模型。缺血60min,再灌注24h后,采用Western blot和RT-q PCR来观察脑缺血后梗死侧皮质Nrf2和HO-1蛋白及基因表达变化,比较各组神经功能,脑梗死体积,脑组织含水量,梗死侧皮质丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)含量。结果乌司他丁能够明显上调缺血脑皮质组织Nrf2、HO-1的表达,增加SOD活性,减少MDA的含量,改善神经功能缺失,减轻脑水肿,减小梗死体积。结论 Nrf2/HO-1通路参与了脑梗死后乌司他丁对缺血脑组织的保护作用。     

白藜芦醇对大鼠脑缺血再灌注损伤的作用

目的探讨白藜芦醇(Res)预处理对脑缺血再灌注大鼠神经功能损伤的作用及其机制。方法将80只成年雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、Res组、Res+PI3K抑制剂组,每组20只。以线栓法建立大脑中动脉阻塞后缺血再灌注模型。造模前6 d,Res组和Res+PI3K抑制剂组腹腔注射Res(15μg/g,1次/d),假手术组和模型组腹腔注射等体积生理盐水;造模前30 min,Res组和Res+PI3K抑制剂组先腹腔注射Res(15μg/g),然后,Res+PI3K组用微量注射器向右侧脑室注射PI3K抑制剂3-MA 5μl(50μg),假手术组和模型组右侧脑室注射等体积生理盐水。造模后24 h处死大鼠采用TTC染色法评估大鼠脑梗死面积,取材前行神经功能评分;以尼氏染色以及透射电镜观察神经细胞尼氏体和自噬体数量;通过Q-PCR法检测脑组织自噬基因mRNA水平,免疫印迹法检测脑组织PI3K/Akt/mTOR信号通路相关蛋白及磷酸化表达水平。结果与假手术组相比,模型组神经功能评分明显增高(P<0.05),脑梗死体积明显增大(P<0.05),损伤脑组织尼氏体明显减少(P<0.05),自噬相关基因Beclin1 mRNA水平明显升高(P<0.05),PI3K、mTOR和Akt蛋白表达水平无显著变化(P>0.05),而各自蛋白磷酸化水平均显著降低(P<0.05)。相比于模型组,Res组上述变化明显改善(P<0.05),而PI3K抑制剂明显抑制Res的作用(P<0.05)。结论Res能有效减轻缺血再灌注模型大鼠脑组织造成的神经功能损伤,可能与抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路促进细胞自噬有关。     

PI3K/Akt信号通路在肢体缺血后处理减轻脑缺血再灌注损伤中的实验研究

目的通过观察远程肢体缺血后处理后p-Akt、Caspase-9及Bcl-2的表达,探讨PI3K/Akt信号通路在肢体缺血后处理减轻脑缺血再灌注损伤中的作用。方法 42只Wistar大鼠随机分成对照组、缺血再灌注(IR)组和肢体缺血后处理(LIP)组,后两组采用线栓法制备局灶性脑缺血再灌注模型,LIP组在缺血2 h后再灌注前实施3个循环健侧股动脉5 min缺血5 min再灌注的肢体缺血后处理。采用TTC染色测定脑梗死体积,免疫组织化学法检测p-Akt、Caspase-9、Bcl-2蛋白表达、原位杂交法检测Caspase-9、Bcl-2 mRNA的表达。结果 LIP组大鼠梗死体积较IR组明显减小(P 0. 05)。LIP组p-Akt、Bcl-2表达较IR组明显增高(P 0. 05),LIP组Caspase-9表达较IR组明显降低(P 0. 05)。结论远程肢体缺血后处理可上调p-Akt、Bcl-2表达,下调Caspase-9表达,减轻脑梗死体积,PI3K/Akt信号通路可能在肢体缺血后处理减轻脑缺血再灌注损伤中发挥了重要作用。     

可重复性小鼠局灶性脑缺血/再灌注模型的探讨

目的介绍一种标准的小鼠局灶性脑缺血/再灌注模型的制作方法,并观察不同脑缺血/再灌注时间脑梗死体积和脑水肿的变化。方法用腔内线栓法制作脑缺血/再灌注动物模型,用TTC染色法进行脑大体观察,用甲酚紫染色法观察脑切片梗死灶,用脑血流激光多普勒监测脑血流的变化,用ImageJ软件计算脑梗死体积和脑水肿。结果当线栓封闭大脑中动脉时,脑血流就会急剧下降至最低水平,拔出线栓后脑血流迅速上升至缺血前水平。脑缺血后,脑片上呈现明显的梗死灶,脑梗死体积和脑水肿的大小较恒定。脑缺血90min再灌注24h组梗死体积、脑水肿体积、脑水肿百分数及神经功能缺损程度均显著大于脑缺血30min再灌注24h组(P<0.001)。脑缺血30min/再灌注72h脑水肿非常明显(72.6±4.3)mm3,再灌注7d时脑水肿开始减退,仅为(50.9±4.1)mm3,再灌注30d时脑容积出现萎缩,脑水肿呈负值(-20.1±1.8)mm3。结论该小鼠局灶性脑缺血/再灌注模型具有重复性好、容易操作的优点。脑缺血30min就可造成不可逆性脑损害,脑水肿在再灌注72h即达到高峰。     

桃仁红花煎剂对大鼠缺血再灌注后脑组织的保护作用

目的研究桃仁红花煎剂对大鼠局灶性脑缺血再灌注后脑组织的影响。方法 45只雄性SD大鼠随机平均为给药组、模型组和对照组。采用线栓法阻塞大鼠右侧大脑中动脉,使其缺血2h后再灌注24h建立局灶性脑缺血再灌注模型。术前2h和术后3、12h分3次灌胃给予桃仁红花煎剂,总剂量是40g/kg。通过神经行为评分评定大鼠神经功能变化,按干湿重法测定脑含水量,用氯化三苯基四氮唑法测定脑梗死范围,分光光度法测定缺血区脑组织中Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶的活性。结果在缺血再灌注3h和24h后,给药组神经行为评分明显高于模型组(P<0.05)。缺血再灌注24h,给药组脑含水量和脑梗死体积明显少于模型组(P<0.05);给药组缺血脑皮层中Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活性明显高于模型组(P<0.05)。结论桃仁红花煎剂对大鼠缺血再灌注后脑组织有保护作用,其机制可能与其增强Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶的活性、减轻脑水肿有关。     

The Akt/glycogen synthase kinase-3β pathway participates in the neuroprotective effect of interleukin-4 against cerebral ischemia/reperfusion injury

Interleukin-4(IL-4) has a protective effect against cerebral ischemia/reperfusion injury. Animal experiments have shown that IL-4 improves the short-and long-term prognosis of neurological function. The Akt(also called protein kinase B, PKB)/glycogen synthase kinase-3β(Akt/GSK-3β) signaling pathway is involved in oxidative stress, the inflammatory response, apoptosis, and autophagy. However, it is not yet clear whether the Akt/GSK-3β pathway participates in the neuroprotective effect of IL-4 against cerebral ischemia/reperfusion injury. In the present study, we established a cerebral ischemia/reperfusion mouse model by middle cerebral artery occlusion for 60 minutes followed by a 24-hour reperfusion. An IL-4/anti-IL-4 complex(10 μg) was intraperitoneally administered 30 minutes before surgery. We found that administration of IL-4 significantly alleviated the neurological deficits, oxidative stress, cell apoptosis, and autophagy and reduced infarct volume of the mice with cerebral ischemia/reperfusion injury 24 hours after reperfusion. Simultaneously, IL-4 activated Akt/GSK-3β signaling pathway. However, an Akt inhibitor LY294002, which was injected at 15 nmol/kg via the tail vein, attenuated the protective effects of IL-4. These findings indicate that IL-4 has a protective effect on cerebral ischemia/reperfusion injury by mitigating oxidative stress, reducing apoptosis, and inhibiting excessive autophagy, and that this mechanism may be related to activation of the Akt/GSK-3β pathway. This animal study was approved by the Animal Ethics Committee of Renmin Hospital of Wuhan University, China(approval No. WDRY2017-K037) on March 9, 2017.     

缺血再灌注大鼠海马的神经干细胞移植：磷脂酰肌醇3/Akt通路激活和脑源性神经营养因子表达增加

背景：PI3K/Akt通路和BDNF在脑缺血动物模型和患者中表达异常,也成为的脑缺血的治疗靶点。神经干细胞在修复的潜在用途包括移植修复丢失的细胞和激活内源性细胞提供“自我修复。” 目的：观察神经干细胞植入对PI3K/Akt和BDNF在海马表达的影响,阐明神经干细胞植入对脑缺血的神经保护机制。 设计：完全随机分组,对照动物实验。 时间及地点：实验于2007-03-2008.09在南方医科大学基因工程研究所完成。 材料：E17的怀孕大鼠和雌性大鼠购自南方医科大学实验动物中心,兔抗PI3K的试剂盒购自北京博奥森生物科技公司,磷酸化Akt（Ser473）由美国Cell Signaling Technology提供,其他试剂由美国sigma和Santa Cruz公司提供。 方法：体外分离、培养大鼠NSCs,进行WTS-8、 BrdU检测。局灶性脑缺血模型,大脑中动脉线栓方法制作大鼠脑缺血再灌注模型。参照Longa氏5分评分方法,得分超过2分大鼠入选实验。2,3,5,氯化三苯基四唑（TTC）染色检测梗死体积。两天后大脑中动脉阻塞大鼠给与50000 E17的立体定向神经干细胞移植或5μgWortmannin至缺血海马旁。使用免疫印迹分析Akt（Ser473）,PI3K和BNDF的表达。 主要观察指标：脑组织神经干细胞移植激活PI3K/Akt通路参与促进神经组织的结构和功能恢复且上调脑源性神经营养因子的功能。 结果：神经干细胞治疗组脑梗死体积显着低于缺血模型组(P<0.01)、Wortmannin干预组(P<0.01)和神经干细胞+Wortmannin干预组(P<0.05)。在神经干细胞治疗组PI3K蛋白的水平比较显着高于脑缺血模型性(P<0.01)。在Akt的蛋白质水平（Ser473）和神经干细胞治疗组BNDF更为显著高于脑缺血模型性(P<0.01)。在治疗组的BNDF蛋白水平比较显着高于Wortmannin干预(P<0.01)神经干细胞+Wortmannin干预组(P<0.05)。 结论：在脑缺血过程中神经干细胞移植激活PI3K/Akt通路参与脑源性神经营养因子的基因表达。     

大鼠脑缺血后PEDF表达及替米沙坦调控作用的研究

目的动态观察大鼠脑缺血后色素上皮源性生长因子(PEDF)的表达变化,并探讨替米沙坦的调控机制。方法线栓法建立大脑中动脉闭塞(MCAO)大鼠模型。实验1,动态观察PEDF蛋白和基因表达;实验2,替米沙坦干预,采用Western blot和qR-T PCR观察PEDF基因和蛋白变化,比较各组脑梗死体积、患侧脑水肿和神经功能。结果 MCAO后24h开始,PEDF表达明显减少。替米沙坦通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)上调PEDF,明显改善神经功能缺失,减轻脑水肿,减小梗死体积。结论调控内生性PEDF表达可能是治疗脑缺血的新靶点。     

基于PI3K/Akt通路探讨氯吡格雷对脑缺血再灌注损伤大鼠的神经保护作用

目的基于磷酯酰激醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)通路探讨氯吡格雷对脑缺血再灌注损伤大鼠的神经保护作用.方法建立脑缺血再灌注大鼠模型,随机分为模型组、氯吡格雷组、LY294002(PI3K抑制剂)组、氯吡格雷+LY294002组,每组12只,另取12只SD大鼠设为假手术组.分组处理后,所有大鼠进行神经功能缺损评分并尾静脉取血,处死大鼠,HE染色检测各组大鼠神经元病理情况;三苯基氯化四氮唑(TTC)染色检测各组大鼠脑组织梗死面积;ELISA检测血清中中枢神经特异性蛋白(S100β)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;蛋白免疫印迹法检测脑组织中PI3K/Akt通路蛋白表达情况.结果与假手术组相比,模型组大鼠脑组织神经元出现坏死、核收缩变小等病理变化,神经功能缺损评分、脑梗死面积、血清中S100β、NSE、IL-6及TNF-α水平均明显升高(P<0.05),脑组织中p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt明显降低(P<0.05);与模型组相比,氯吡格雷组大鼠神经元病理损伤减轻,神经功能缺损评分、脑梗死面积、血清中S100β、NSE、IL-6及TNF-α水平均降低(P<0.05),脑组织中p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt升高(P<0.05);LY294002组大鼠神经元病理损伤加重,神经功能缺损评分、脑梗死面积、血清中S100β、NSE、IL-6及TNF-α水平均升高(P<0.05),脑组织中p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt降低(P<0.05).与LY294002组相比,氯吡格雷+LY294002组大鼠神经元病理损伤减轻,神经功能缺损评分、脑梗死面积、血清中S100β、NSE、IL-6及TNF-α水平均降低(P<0.05),脑组织中p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt升高(P<0.05).与氯吡格雷组相比,氯吡格雷+LY294002组大鼠神经元病理损伤加重,神经功能缺损评分、脑梗死面积、血清中S100β、NSE、IL-6及TNF-α水平均升高(P<0.05),脑组织中p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt降低(P<0.05).结论氯吡格雷可通过激活PI3K/Akt通路减轻大鼠脑缺血再灌注损伤,保护脑组织.     

PI3K/AKT信号通路介导脂联素对脑缺血再灌注大鼠的保护作用

目的 探讨磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinase B,PI3K/PKB）信号通路介导脂联素对脑缺血再灌注大鼠的保护作用。 方法 随机将SD大鼠分为假手术组、模型组、脂联素治疗组和PI3K/PKB抑制剂LY294002组（抑制剂组）,每组15只。通过线栓法构建大脑中动脉缺血模型,缺血1.5?h后再灌注。脂联素治疗组在再灌注2?h后,给予大鼠尾静脉注射脂联素（180?μg/100?g）;抑制剂组在再灌注2?h后给予大鼠尾静脉注射脂联素（180?μg/100?g）+LY294004（0.03?mg/100?g）;假手术组和模型组尾静脉注射相应体积的0.9%生理盐水（0.09?mL/100?g）。各组缺血再灌注24?h后,检测各组大鼠脑梗死面积和脑含水量;采用Longa 5分法进行神经功能缺损评分;蛋白质印迹法（Western blotting）检测大鼠脑组织PI3K、PKB、磷酸化的蛋白激酶B（phosphorylated PKB,p-PKB）和脂联素蛋白表达水平;酶联免疫吸附（enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）法检测大鼠血清丙二醛（malondialdehyde,MDA）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）水平。 结果 与假手术组相比,模型组大鼠的脑梗死面积、脑含水量、神经功能缺损评分和MDA水平均升高（均P<0.001）,SOD、脂联素、PI3K和p-PKB的表达水平均降低（均P<0.001）。与模型组比较,脂联素治疗组大鼠脑梗死面积、脑含水量、神经功能缺损评分和MDA水平均降低（均P<0.001）,SOD、脂联素、PI3K和p-PKB表达水平均升高（均P<0.001）;与脂联素治疗组比较,抑制剂组大鼠脑梗死面积、脑含水量、神经功能缺损评分和MDA水平均升高（均P<0.001）,SOD、脂联素、PI3K和p-PKB表达水平均降低（均P<0.001）。 结论 脂联素对脑缺血再灌注有明显保护作用,该保护机制可能与激活PI3K/PKB信号通路抑制氧化应激相关。     

Resveratrol attenuates brain damage in permanent focal cerebral ischemia via activation of PI3K/Akt signaling pathway in rats

ABSTRACT

Objective: The aim of this study was to evaluate the potential molecular mechanism of resveratrol (RSV) that attenuates brain damage from focal cerebral ischemia.

Methods and materials: To investigate whether phosphatidylinositol 3-kinase/Akt (PI3K/Akt) pathway was involved in RSV anti-inflammatory and neuroprotective properties. Middle cerebral artery occlusion (MCAO) animal model was used in this study. Adult male Sprague–Dawley (SD) rats underwent MCAO, and then received treatment with RSV or vehicle after the onset of ischemia. PI3K inhibitor LY294002 was injected intracerebroventricularly to inhibit the PI3K/Akt signaling pathway. Neurological deficit scores and cerebral water content were assessed 24 h after MCAO. The inflammatory factors interleukin (IL)-1β, tumor necrosis factor (TNFα), and cyclooxygenase-2 (COX2) mRNA level were examined by real-time PCR. The enzymatic activity of myeloperoxidase (MPO) was measured 24 h after MCAO. The protein expression of phospho-Akt and COX2 in ischemic brain were determined by western blot.

Results: RSV significantly reduced neurological deficit scores, cerebral water content and the enzymatic activity of MPO, all of which were abolished by LY294002 administration. Real-time PCR showed that RSV significantly suppressed the upregulation of the inflammatory factors IL-1β, TNFα, COX2 mRNA levels. RSV significantly inhibited upregulated the protein expression of COX2 24 h after MCAO, which effect was abolished by LY294002 administration.

Conclusion: RSV attenuated ischemic brain damage induced by cerebral artery occlusion mainly through PI3K/Akt signaling pathway.

Abbreviation: MCAO: Middle cerebral artery occlusion; RSV: resveratrol; PI3K/Akt: phosphatidylinositol 3-kinase/Akt; TNF: tumor necrosis factor; COX2: cyclooxygenase-2; MPO: myeloperoxidase; IL: interleukin.     

Bad as a converging signaling molecule between survival PI3-K/Akt and death JNK in neurons after transient focal cerebral ischemia in rats.

Bad, a proapoptotic Bcl-2 family protein, plays a critical role in determining cell death/survival. The phosphatidylinositol 3-kinase (PI3-K)/Akt pathway and the c-Jun N-terminal kinase (JNK) pathway are thought to be involved in regulation of Bad. Therefore, the present study was performed to clarify the role of Bad as a common target of the PI3-K/Akt and JNK pathways after transient focal cerebral ischemia (tFCI) in rats. We found that Akt activity increased at 3 h and then decreased, whereas JNK activity increased 7 to 24 h in the peripheral area after tFCI. Administration of LY294002, a PI3-K-specific inhibitor, exacerbated DNA fragmentation, whereas administration of SP600125, a JNK-specific inhibitor, attenuated it. Inhibited by LY294002, phospho-Bad (Ser136) expression increased in the peripheral area 3 h after tFCI, with suppression of Akt activity. Furthermore, phospho-Bad (Ser136) and phospho-Akt (Ser473) were colocalized. Decreases in phospho-Bad (Ser136) and Bad/14-3-3 dimerization and increases in Bcl-X(L)/Bad or Bcl-2/Bad dimerization observed 7 to 24 h after tFCI, were prevented by SP600125 administration, with inhibition of JNK activity. The present study indicates that signal predominance varies from PI3-K/Akt-mediated survival signaling to JNK-mediated death signaling with the development of neuronal damage in the peripheral area after tFCI. This study also suggests that PI3-K/Akt has a role in Bad inactivation, whereas the JNK pathway is involved in Bad activation. We conclude that Bad may be an integrated checkpoint of PI3-K/Akt-mediated survival signaling and JNK-mediated death signaling and that it contributes to cell fate in the peripheral area after cerebral ischemia.     

H2S对急性脑梗死大鼠神经功能的保护作用及机制

目的 探讨H2S对急性脑梗死大鼠神经功能的保护作用以及相关机制.方法 将48只健康雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、生理盐水组和H2S干预组.采用改良Longa法制备大鼠急性脑梗死模型,建模前25min,H2S干预组给予腹腔注射NaHS 28μmol/kg,生理盐水组给予等量生理盐水,分别于苏醒后和术后72h,评估各组大鼠的神经功能缺损.采用TTC染色法检测各组大鼠脑梗死面积,TUNEL法检测各组大鼠脑组织中细胞凋亡情况,Western blot法检测各组大鼠脑组织中PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt、Bcl-2、Bax蛋白的表达.结果 与模型组和生理盐水组相比,H2S干预组大鼠神经功能缺损程度评分、脑梗死面积和细胞凋亡指数均降低,差异均有统计学意义(P<0.05).与模型组和生理盐水组相比,H2S干预组大鼠脑组织中PI3K、Akt、Bcl-2蛋白相对表达量均升高,而p-PI3K、p-Akt、Bax蛋白相对表达量均降低,差异均有统计学意义(P<0.05).结论 H2S可能通过抑制PI3K/Akt信号通路而改变Bcl-2/Bax比例,减小急性脑梗死大鼠脑梗死面积及细胞凋亡指数,保护神经功能.