基于中性粒细胞NADPH氧化酶通路的肢体后适应及芍药苷药物后适应减轻脑缺血再灌注损伤机制的研究

Thrombolytic therapy and interventional treatment of ischemic stroke allows blood flow recanalization, but will cause subsequent reperfusion injury. Limb remote ischemic postconditioning (LRIP) is an adaptive operation, It can reduce Ischemia-reperfusion injury (IRI) of brain through the remote organ ischemia/reperfusion. In addition, our preliminary studies have shown that the paeoniflorin pharmacological postconditioning(PF PPost) also can reduce brain IRI. But both mechanisms are unclear. Neutrophils produce large amounts of free radicals by NADPH oxidase pathway under brain IRI, which is the main cause of brain IRI. Our previous studies have shown that: 1) LRIP can downregulate the expression of P22phox mRNA in the infarction area of brain; 2) PF PPost can downregulate the expression of neutrophil P22phox mRNA in rat model of brain IRI. Through the neutrophil NADPH oxidase pathway, this study try to clarify the role and mechanisms of LRIP and PF PPost. This study focused on exploring whether LRIP and PF PPost have a synergistic effect. Our study will be helpful to lay the foundation for the development of clinical and experimental studies to ischemic stroke treatments.

溶栓及介入疗法治疗缺血性中风使血流再通，会引起脑的再灌注损伤(IRI)。脑IRI时中性粒细胞通过NADPH氧化酶通路产生大量活性氧，是脑IRI的重要病理机制。芍药苷药物后适应(PF PPost)及通过对远端肢体缺血/再灌注操作以减轻脑IRI的肢体后适应(LRIP)，均可有效减轻脑IRI，但二者机制尚不明确。我们的前期研究结果表明：1）PF PPost能降低脑IRI模型大鼠中性粒细胞P22phox mRNA表达；2）LRIP能下调脑梗死区域NADPH氧化酶亚单位P22phox mRNA表达，提示PF PPost和LRIP的作用发挥均与中性粒细胞的NADPH氧化酶通路相关。本项研究根据中性粒细胞NADPH氧化酶通路，阐明PF PPost及LRIP的作用及机制。研究致力于阐明PF PPost与LRIP是否可协同增效或前者能否替代后者。研究结果对PF PPost及LRIP更有效的应用于临床意义重大

脑中风已成为国内排名第一位的致死性疾病，该项目运用整体动物模型、体外细胞模型证实肢体后适应(LRIP)具有减轻脑缺血再灌注损伤(IRI)的作用，同时基于中性粒细胞NADPH氧化酶通路阐明其作用机制。研究结果证实，LRIP能有效改善脑IRI模型大鼠的行为学评分、脑组织病理学形态、降低缺血侧脑组织中的MPO活力，升高LRIP操作后肢的MPO活力，减少脑IRI模型大鼠外周血中性粒细胞数量，减轻缺血侧脑组织中性粒细胞浸润和活化，抑制脑IRI模型大鼠外周血中性粒细胞NADPH氧化酶活化和中性粒细胞MyD88/TRAF6/p38 MADPK通路的活化。同时证实芍药苷可有效减轻脑IRI模型大鼠的行为学评分，减小脑梗死体积，减少模型大鼠外周血中性粒细胞数量，减少脑组织内中性粒细胞浸润，减少外周血中性粒细胞的NADPH氧化么活化，有效抑制外周血中性粒细胞MyD88/TRAF6/p38 MADPK通路的活化。在LPS刺激导致骨髓中性粒细胞活性氧释放的细胞模型中，证实芍药苷可有效抑制大鼠骨髓中性粒细胞LDH释放，抑制活性氧释放，抑制中性粒细胞NADPH氧化酶的活化，抑制中性粒细胞MyD88/TRAF6/p38 MAPK通路的活化。在构建的LRIP细胞模型中，证实大鼠LRIP血清能有效抑制fMLP诱导的中性粒细胞活性氧的释放，能有效抑制fMLP诱导的中性粒细胞NADPH氧化酶活化，抑制fMLP诱导的中性粒细胞MyD88-TRAF6-MAPKs的活化以及抑制中性粒细胞PI3K/AKT信号通路的活化。在LRIP联合芍药苷减轻大鼠脑IRI模型的研究中，证实LRIP联合芍药苷能有效改善脑IRI大鼠神经行为学评分，能有效减轻脑IRI大鼠脑梗死面积，减少大鼠脑IRI后炎症细胞浸润，抑制外周血中性粒细胞NADPH氧化酶的活化，抑制外周血中性粒细胞MyD88-TRAF6-p38 MAPK通路的活化。在芍药苷联合LRIP血清的细胞模型中，证实LRIP联合芍药苷作用后的大鼠血清能减少fMLP诱导大鼠骨髓中性粒细胞活性氧释放，抑制中性粒细胞NADPH氧化酶活化，抑制MyD88-TRAF6-p38 MAPK信号通路的活化，且联用效果优于单用。以上研究结果证实，LRIP、芍药苷及二者联用均有减轻脑IRI的作用，该保护作用主要通过抑制MyD88/TRAF6/p38 MAPK通路活化，下调NADPH氧化酶活力而实现。