关键词:
白藜芦醇
脓毒症脑病
血管内皮损伤
线粒体动力学
HIF-1α
摘要:
基于网络药理学与动物实验探究白藜芦醇(resveratrol,RES)治疗脓毒症相关脑病(sepsis associated encephalopathy,SAE)脑血管内皮损伤的作用机制.通过网络药理学收集RES和SAE的共有靶点与基因,构建蛋白质相互作用网络,使用基因本体论(Gene Ontology,GO)分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Gene and Genomes,KEGG)通路富集分析筛选关键信号通路,并进行分子对接验证.动物实验部分采用盲肠结扎穿孔法(cecum ligation and puncture,CLP)制备脓毒症脑病模型.将小鼠随机分为假手术组,CLP组和RES中、高剂量组.假手术组仅开腹而不进行盲肠结扎和穿孔,CLP组术后给予等体积的0.9%氯化钠溶液腹腔注射.RES中、高剂量组在造模后分别腹腔注射40、60 mg·kg^(-1)的RES,并在12 h后取材.实验结束后,对小鼠进行神经功能评分;检测脑组织湿干重比;氧化应激试剂盒测定血清超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活力和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量;HE染色观察脑组织病理变化;透射电镜观察脑血管内皮细胞紧密连接和线粒体超微结构改变;Western blot检测紧密黏连蛋白1(zonula occluden1,ZO-1)、闭合蛋白(occludin)、紧密连接蛋白5(claudins-5)、视神经萎缩蛋白1(optic atrophy 1,OPA1)、线粒体融合蛋白2(mitofusin 2,Mfn 2)、线粒体动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)、线粒体分裂蛋白1(fission 1,Fis1)、缺氧诱导因子-1α(hypox-ia-inducible factor-1α,HIF-1α)蛋白表达.网络药理学结果显示,共获得RES和SAE的76个交集靶点,其中核心靶点排名前五位的是EGFR、PTGS2、ESR1、HIF-1α、***富集分析发现RES通过氧化应激反应参与SAE机制过程;KEGG富集分析表明RES通过HIF-1α、Rap1等信号通路参与SAE治疗;分子对接结果显示RES与HIF-1α等关键靶点具有良好的结合活性.动物实验结果表明,与假手术组相比,CLP组小鼠神经反射下降,脑组织含水量增加、血清SOD、CAT活力降低,MDA含量增高,大脑皮层内皮紧密连接结构破坏,线粒体形态出现明显异常,脑组织中Drp1、Fis1和HIF-1α蛋白表达升高,ZO-1、occludin、claudin-5、Mfn2和OPA1蛋白表达降低.与CLP组相比,RES中、高剂量组的小鼠神经功能有所恢复,脑组织含水量和SOD、CAT活力升高,MDA含量降低,脑组织细胞形态、内皮细胞间紧密连接和线粒体结构得到改善,Drp1、Fis1和HIF-1α蛋白表达降低,ZO-1、occludin、claudin-5、Mfn2和OPA1蛋白表达升高.研究表明,RES通过抑制SAE损伤后的氧化应激反应,改善脑血管内皮屏障功能,维持线粒体稳态,其机制可能与调节HIF-1α信号通路有关.