基于IKK-IκB-NF-κB信号通路研究氧化槐果碱抗脑缺血损伤的作用及机制

Ischemia stroke is one of the most common diseases, which leads to severe damage to human health. The effective therapeutic options are limited. Our previous studies found that Oxysophocarpine (OSC) significantly increased hippocampal neuronal cells survival rate with characteristics of MTT ，and decreased the releases of LDH, increased MMP by OGD/R injury. Through the reverse molecular docking technology prediction, the NF-κB was selected to be the potential target of OSC. Based on the above findings, we hypothesized that OSC might play the role of neural protecting and ameliorating cerebral ischemia injury by inhibiting NF-κB and restraining the degradation of TNF-α,IL-6,IL-1β . Eventually the neurons inflammation is suppressed..This project intends to have a clear understanding on the protective effect of OSC against cerebral ischemia/reperfusion injury of rats by establishing cerebral ischemic injury models in vivo/vitro and using of tool medicine,laser speckle imaging,IHC, RT-PCR and Western Blot . The relationship between OSC against cerebral ischemia injury and the inflammatory response mediated by signaling pathways of IKK-IκB-NF-κB is explored. By which, the mechanism of OSC against cerebral ischemic injury is revealed. The result of this study will provide new idea for more options against cerebral ischemic injury and serve as fundamentally theoretical and experimental evidences for develop herbal medicine against cerebral ischemic injury.

缺血性脑卒中是严重危害人类健康的多发病和常见病，其治疗选择非常有限。我们前期研究发现，氧化槐果碱能明显增加氧糖剥夺/再灌注损伤海马神经元存活率、降低LDH漏出率、增加线粒体膜电位；又通过反向分子对接技术提示NF-κB可能是氧化槐果碱潜在的作用靶点。基于以上发现，我们推测氧化槐果碱通过抑制NF-κB，进而抑制TNF-α、IL-6、IL-1β释放，降低神经元炎症发生，从而发挥神经保护作用，改善脑缺血损伤。.本课题拟通过建立大鼠脑缺血/再灌注损伤体内外模型，利用工具药、激光散斑成像、免疫荧光、RT-PCR、Western Blot等方法，明确氧化槐果碱对脑缺血损伤的保护作用，并探讨其抗脑缺血损伤作用与IKK-IκB-NF-κB信号通路介导的炎症反应的关系，从而揭示氧化槐果碱干预脑缺血损伤的作用机理，为探索新的脑缺血损伤防治措施提供新思路，为开发具有脑缺血保护作用的中草药提供理论基础和实验依据。

氧化槐果碱(oxysophocarpine，OSC) 是从苦豆子中提取的主要生物碱之一，与苦豆子提取的其它生物碱相比，具有来源较易，提取率较高，毒性较低等优势。本项目通过构建大鼠局灶性脑缺血损伤模型从离体器官、整体、细胞、分子与基因水平，研究氧化槐果碱对脑缺血损伤的保护作用及作用机制。结果：1.在氧化槐果碱对离体大鼠胸主动脉环的舒张作用的研究中，结果显示，与空白对照组比较，OSC(0.4~1.0mg/mL)对PE预收缩的大鼠离体胸主动脉环具有舒张作用(P<0.01)；与OSC对照组比较，TEA预孵育组和Gli预孵育组能显著抑制PE预收缩的去内皮血管环的舒张率(P<0.01)。2.在氧化槐果碱对局灶性脑缺血损伤大鼠的保护作用的研究中，结果显示，与模型组比较，OSC50mg/kg组和100mg/kg组大鼠Garcia评分显著升高(P<0.01)、脑梗死体积显著减小(P<0.01)、脑含水量明显减少(P<0.05)、大脑皮层血流灌注量明显增多(P<0.05)。3.在氧化槐果碱对原代培养大鼠海马神经元氧糖剥夺/再灌注损伤的保护作用的研究中，结果显示，与损伤组比较，5μmol/LOSC可以提高大鼠海马神经元存活率(P<0.01)、降低大鼠海马神经元LDH漏出率(P<0.01)、增加大鼠海马神经元红绿荧光比值(P<0.01)、降低大鼠海马神经元细胞内Ca2+浓度(P<0.05)、OSC可以降低大鼠海马神经元中IL-1β 、TNF-αmRNA含量(P<0.05)、降低大鼠海马神经元中p-ERK1/2、p-JNK1/2、p-p38的蛋白表达量(P<0.05)。结果显示氧化槐果碱对离体大鼠胸主动脉具有舒张作用；氧化槐果碱对局灶性脑缺血损伤大鼠具有保护作用；氧化槐果碱通过调节MAPK信号通路对大鼠海马神经元氧糖剥夺/再灌注损伤起保护作用。本项目首次对氧化槐果碱对大鼠局灶性脑缺血损伤保护作用及相关机制进行了系统研究，填补了该药在脑缺血损伤研究方面的空白。研究结果将为氧化槐果碱应用于缺血性脑卒中的治疗，为临床寻找有效的治疗缺血性脑卒中的方法提供新思路，为提高我区优势原料药苦豆子生物碱类的经济附加值、将资源优势转化为经济优势提供基础理论和实验依据。