基于HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路考察木瓜提取物对脊髓损伤大鼠的保护作用

目的:探讨木瓜醇提取物对脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)大鼠神经功能的保护作用,并初步探讨其可能机制。方法:制备SCI大鼠模型,根据处理方式分为假手术组(Sham组),模型组(SCI组),木瓜提取物治疗组(Pap组);重组高迁移率族蛋白B1(high mobility group histone B1,HMGB_1)处理组(rHMGB_1组);重组HMGB_1+木瓜提取物处理组(rHMGB_1+Pap组)。应用basso beattie bresnahan(BBB)评分评估大鼠后肢运动功能;检测脊髓组织含水量评估脊髓水肿情况;应用苏木素-伊红(HE)染色进行组织学评估;运用酶联免疫吸附检测白细胞介素-1β(interleuki-1β,IL-1β),肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α),白细胞介素-6(interleuki-6,IL-6)水平;原位末端转移酶标记法(TUNEL)检测脊髓组织细胞凋亡情况;应用免疫组织化学和蛋白免疫印迹法(Western blot)检测组织中HMGB_1,Toll样受体4(Toll-like receptors 4,TLR4),核转录因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)p65蛋白表达情况;Western blot检测半胱氨酸蛋白酶(Caspase)-3蛋白;应用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)检测HMGB_1,TLR4,NF-κB p65 mRNA表达情况。结果:与Sham组比较,SCI组大鼠BBB评分明显降低(P0.05)。SCI组和rHMGB_1组脊髓组织松散,呈现嗜中性粒细胞浸润的组织学损伤;而Pap组和rHMGB_1+Pap组中组织学损伤情况得到明显改善。与Sham组比较,SCI组大鼠脊髓组织中含水量,HMGB_1,TLR4,NF-κB p65 mRNA和蛋白表达水平,IL-1β,IL-6,TNF-α水平,凋亡阳性细胞数,Caspase-3蛋白表达水平均明显增加(P0.05)。Pap组和rHMGB_1+Pap组含水量,HMGB_1,TLR4,NF-κB p65 mRNA和蛋白表达水平,IL-1β,IL-6,TNF-α水平,凋亡阳性细胞数,Caspase-3蛋白表达水平均明显低于SCI组(P0.05)。rHMGB_1+Pap组含水量,HMGB_1,TLR4,NF-κB p65 mRNA和蛋白表达水平,IL-1β,IL-6,TNF-α水平,凋亡阳性细胞数,Caspase-3蛋白表达水平明显低于rHMGB_1组,差异均有统计学意义(P0.05)。结论:木瓜提取物能够通过抑制HMGB_1/TLR4/NF-κB p65信号通路活化,减轻SCI后的炎症反应、减少脊髓组织细胞凋亡,从而诱导脊髓组织修复和运动功能恢复。