α-酮戊二酸脱氢酶复合物在缺血性脑卒中后的适应性再灌注中的保护作用研究

doi:10.12092/j.issn.1009-2501.2020.09.001

中国临床药理学与治疗学 ›› 2020, Vol. 25 ›› Issue (9): 961-967.doi: 10.12092/j.issn.1009-2501.2020.09.001

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α-酮戊二酸脱氢酶复合物在缺血性脑卒中后的适应性再灌注中的保护作用研究

陈作乾¹，林国诗¹，戴学军¹，王梦莹²，陈炳宏²，杨建³，邱永明²，林瑞生¹

¹福建医科大学附属漳州市医院神经外科，漳州 363000，福建； ²上海交通大学医学院附属仁济医院神经外科，上海 200127； ³上海交通大学医学院附属新华医院神经外科，上海 200092

收稿日期:2019-12-31 修回日期:2020-08-13 出版日期:2020-09-26 发布日期:2020-09-30
通讯作者: 林瑞生，通信作者，男，博士，主任医师、教授，研究方向：脑肿瘤、脑血管性疾病的基础和临床研究。
作者简介:陈作乾，男，研究生在读，住院医师，研究方向：脑血管性疾病的基础和临床研究。 Tel: 18850238050 E-mail: 951791732@qq.com
基金资助:
福建省自然科学基金（2017J01229, 2017J01210）

Protective effects of α-ketoglutarate dehydrogenase complex in adaptive reperfusion following ischemia stroke

CHEN Zuoqian ¹, LIN Guoshi ¹, DAI Xuejun ¹, WANG Mengying², CHEN Binghong², YANG Jian ³, QIU Yongming ², LIN Ruisheng ¹

¹Department of Neurosurgery, Zhangzhou Affiliated Hospital of Fujian Medical University, Zhangzhou 363000, Fujian, China; ² Department of Neurosurgery, Renji Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200127, China; ³ Department of Pediatric Neurosurgery, Xin Hua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 200092, China

Received:2019-12-31 Revised:2020-08-13 Online:2020-09-26 Published:2020-09-30

摘要/Abstract

摘要： 目的：研究α-酮戊二酸脱氢酶复合物（α-KGDHC）在大鼠缺血性脑卒中后的适应性再灌注中的保护作用，且探讨其作用机制。方法：建立脑中动脉闭塞（middle cerebral artery occlusion, MCAO）大鼠的缺血/再灌注（ischemia/reperfusion, I/R）模型，TTC染色后使用成像软件计算缺血后的脑梗死体积。化学方法检测α-KGDHC活性，评估α-KGDHC活性随脑缺血时间的变化趋势，并比较普通再灌注组和适应性再灌注组的差异；用CoCl2处理大鼠神经母细胞瘤细胞B35和人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y模拟细胞缺氧，用E1K siRNA抑制α-KGDHC活性，Western blot检测凋亡抑制蛋白Bcl-2，促凋亡蛋白Bax和Caspase 3的表达变化。结果：在MCAO模型中适应性再灌注较普通再灌注进一步减少了脑梗死体积（P<0.05），凋亡蛋白Caspase 3表达量降低；大脑皮层和海马脑组织中α-KGDHC活性随着缺血时间延长而降低（P<0.05），适应性再灌注抑制了α-KGDHC活性衰减的速率（P<0.05）。通过干扰α-KGDHC的组分E1K可以抑制Bcl-2的表达（P<0.05），促进Bax的表达（P<0.05）和Caspase 3的表达（P<0.05）。结论：研究表明，α-KGDHC是脑缺血后适应性再灌注脑保护作用的重要因子，其发挥脑保护作用可能与抑制凋亡通路的活化有关。

关键词: 缺血性脑卒中, 适应性再灌注, α-酮戊二酸脱氢酶复合物, 凋亡

Abstract: AIM: To investigate whether α-ketoglutarate dehydrogenase complex (α-KGDHC) has protective effects on adaptive reperfusion after ischemic stroke in rats, and whether its mechanism is related to inhibition of apoptotic pathways. METHODS: A model of middle cerebral artery occlusion (MCAO) ischemia/reperfusion (I/R) was established, and the volume of cerebral infarction was assessed by TTC staining following computer analysis. The α-KGDHC activity was detected based on chemical reaction, to evaluate the change trend of α-KGDHC activity with cerebral ischemia time, and compare the difference between normal reperfusion group and adaptive reperfusion group; treatment of B35 and SH-SY5Y with CoCl2 to mimic cell hypoxia, and inhibition of α-KGDHC activity with E1K siRNA to detect the expression of apoptosis-related proteins Bcl-2/Bax/Caspase 3 by Western blot. RESULTS: In vivo experiments: In MCAO model, adaptive reperfusion further reduced cerebral infarction volume compared with normal reperfusion (P<0.05), and the expression of Caspase 3 was the lowest; α-KGDHC activity in cerebral cortex and hippocampal brain tissue decreased as ischemic time prolonged (P<0.05), and adaptive reperfusion inhibited the rate of decrease in α-KGDHC activity (P<0.05). In vitro experiments: Inhibiting α-KGDHC activity by interfering E1K expression led to downregulation of Bcl-2 (P<0.05) and upregulation of Bax (P<0.05) and Caspase 3 (P<0.05). CONCLUSION: α-KGDHC is an important factor in the protection of adaptive reperfusion after cerebral ischemia, and it may exert protective effect by inhibiting the activation of apoptotic pathways.

Key words: ischemia stroke, adaptive reperfusion, α-ketoglutarate dehydrogenase complex, apoptosis

中图分类号:

R965.2

陈作乾, 林国诗, 戴学军, 王梦莹, 陈炳宏, 杨建, 邱永明, 林瑞生. α-酮戊二酸脱氢酶复合物在缺血性脑卒中后的适应性再灌注中的保护作用研究[J]. 中国临床药理学与治疗学, 2020, 25(9): 961-967.

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α-酮戊二酸脱氢酶复合物在缺血性脑卒中后的适应性再灌注中的保护作用研究

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