关键词:
人参皂苷Rd
LPS
白细胞介素6
认知障碍
线粒体
C57BL/6J小鼠
摘要:
全身炎症反应综合征(Systemic inflammatory response syndrome,SIRS)是指在发生创伤、感染、休克等急性危重病时,发生的机体失控和自身破坏的全身性炎症反应。全身炎症的继续发展会导致败血症、低血容量性休克等疾病,进而出现多器官功能障碍,甚至死亡。在全身炎症发展过程中,由于外周促炎因子释放增加和/或血脑屏障(Blood-brain barrier,BBB)的破坏,机体外周的促炎因子和毒性物质进入中枢神经系统(Central nervous system,CNS),引起神经炎症,进而导致认知障碍等严重后果。目前治疗全身炎症的药物主要有糖皮质激素和抗生素等,然而长期使用糖皮质激素会引起严重的毒副作用,如股骨头坏死、消化性溃疡和库欣综合征等。因此,寻找出毒副作用低,抗炎效果好的药物具有重要的临床意义。
人参皂苷Rd(Ginsenoside Rd,G-Rd)属于原人参二醇型皂苷(PPD型皂苷),具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、神经保护及心血管保护等多种药理作用。本课题组前期研究发现,G-Rd可以通过抑制c GAS/STING/NLRP3炎性小体信号通路的激活缓解小鼠的免疫性肝炎,通过抑制TLR4/NF-κB信号通路激活缓解脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)诱导的急性肺损伤,但G-Rd是否能缓解LPS诱导全身炎症小鼠的认知障碍尚不清楚。
实验目的:
本研究旨在探讨G-Rd对LPS诱导小鼠全身炎症的影响以及全身炎症所致认知障碍的保护作用和机制。
实验方法:
1.G-Rd对LPS诱导小鼠全身炎症的影响
(1)G-Rd对LPS诱导全身炎症小鼠白细胞数的影响
32只C57BL/6J小鼠适应性喂养3天,根据体重随机分为4组:对照(Vehicle)组、模型(Model)组、人参皂苷Rd小剂量(G-Rd 10 mg/kg)组和人参皂苷Rd大剂量(G-Rd 20 mg/kg)组,每组8只。除Vehicle组外,各组小鼠均腹腔注射(i.p)LPS 3.5 mg/kg,连续3天;每天给予LPS后1 h,G-Rd各剂量组小鼠分别i.p给予相应药物,Vehicle组和Model组小鼠给予等体积的溶剂,连续给药3天。末次给予LPS后2、4、6、8、10、12和24 h,尾静脉取血检测小鼠的白细胞数。
(2)G-Rd对LPS诱导全身炎症小鼠外周血IL-6、IL-1β含量及肺、肝、肾、脑组织形态学的影响
32只C57BL/6J小鼠适应性喂养3天,分组给药方案同上。末次给予LPS后12 h,观察小鼠的一般状态,i.p 1%戊巴比妥钠溶液50 mg/kg麻醉小鼠,眶静脉取血,ELISA检测小鼠血清中IL-6及IL-1β含量;采集小鼠肺、肝、肾及脑组织,H&E染色,观察小鼠肺、肝、肾及脑组织病理形态学改变。
2.G-Rd对LPS诱导全身炎症小鼠认知障碍的保护作用
120只C57BL/6J小鼠适应性喂养3天,根据体重随机分为4组:Vehicle组、Model组、G-Rd 10 mg/kg组和G-Rd 20 mg/kg组,每组30只。除Vehicle组外,各组小鼠每天i.p LPS 3.5 mg/kg,连续3天;每天给予LPS后1 h,G-Rd各剂量组小鼠分别i.p给予相应药物,Vehicle组和Model组小鼠给予等体积的溶剂,连续给药7天。给G-Rd第5天药后1 h,每组取8只小鼠,进行旷场实验(Open Field Test,OFT),计算小鼠的活动指数、运动总距离和中心停留时间。给G-Rd第6天药后1 h,每组取旷场实验后的8只小鼠,进行Y迷宫(Y-Maze)实验,计算小鼠的自发交替率;每组另取8只小鼠,进行新物体识别实验(Novel Object Recognition,NOR),计算小鼠的识别指数。给G-Rd第7天药后1 h,i.p1%戊巴比妥钠溶液50 mg/kg麻醉小鼠,取脑组织,Nissl染色观察小鼠海马组织CA3区的神经元损伤,多重免疫荧光染色检测小鼠海马组织CA3区小胶质细胞标志物Iba-1和星形胶质细胞标志物GFAP的表达情况;取小鼠海马组织,QPCR检测IL-6及IL-1βm RNA表达水平,ELISA测定IL-6及IL-1β含量,流式细胞术检测线粒体膜电位和ROS水平,Western Blot检测TLR4、NF-κB p65、pNF-κB p65、My D88、NLRP3、ASC和pro-Caspase-1蛋白表达情况。
实验结果:
1.G-Rd对LPS诱导小鼠全身炎症的影响
(1)小鼠白细胞计数结果:与Vehicle组比较,Model组小鼠末次给予LPS后2 h白细胞数有增加趋势,但无统计学差异(P>0.05),4 h白细胞数明显增加(P<0.01),12 h白