吡格列酮對腦缺血/再灌注損傷大鼠NF-kB和PARP表達的影響

劉 洋 祝慧慧 馮春梅 俞 波

吡格列酮對腦缺血/再灌注損傷大鼠NF-kB和PARP表達的影響

劉 洋1祝慧慧1馮春梅1俞 波2

目的探討吡格列酮對大鼠腦缺血/再灌注梗死區炎癥介質NF-κB和PARP表達的影響。方法采用線栓法建立大鼠大腦中動脈缺血/再灌注模型，動物分為假手術組、模型組、尼莫地平組和吡格列酮組。觀察各組大鼠的神經功能損害NSS評分，應用RT-qPCR檢測梗死區NF-κB和PARP基因的表達。結果吡格列酮組較模型組NSS評分顯著降低（P＜0.05），梗死區NF-κB和PARP mRNA表達顯著下降（P＜0.05）。結論吡格列酮可能通過下調炎癥介質NF-κB和PARP表達抑制炎癥反應，促進腦缺血損傷神經功能恢復。

吡格列酮；腦缺血/再灌注；NF-κB；PARP

吡格列酮是過氧化物酶體增殖物激活受體（Peroxisome proliferators activated receptor γ, PPARγ）的合成激動劑，是新一代噻唑烷二酮類代表性藥物，其作為胰島素敏感因子[1]，已廣泛應用于2型糖尿病的臨床治療，療效顯著。近年來有研究者發現[2,3]，吡格列酮還可用于腦血管疾病的治療，White等[2]通過meta分析發現在許多大鼠腦梗死模型實驗中，經靜脈注射或腦室內注射吡格列酮能夠顯著降低腦梗死體積，促進腦神經功能恢復，但其具體作用機制尚不清楚。炎癥轉錄因子NF-κB和DNA修復酶PARP能夠協同調節多種炎癥因子轉錄，在腦缺血損傷炎癥反應中發揮重要作用。因此，本研究通過觀察吡格列酮對腦梗死后炎癥因子NF-κB和PARP基因表達的影響，探討吡格列酮促進腦梗死后神經功能恢復的機制。

1 材料與方法

1.1 主要試劑鹽酸吡格列酮片（煙臺方正制藥有限公司，國藥準字H20070229），尼莫地平注射液（河北永豐藥業有限公司，國藥準字H13021882）。反轉錄試劑盒、Trizol和Taq酶購自Takara公司，引物合成購自大連寶生物公司，NF-κB上游引物：AAGAAGCGAGACCTGGA，下游引物CCGGAACA CAATGGCCA；PARP上游引物：CCAGGGTCTTCG GATAG，下游引物GCGTGCTTCAGTTCATACA；β-actin上游引物GGGTATGGGTCAGAAGGA，下游引物GCTGGGGTGTTGAAGGTC。

1.2 動物造模及分組健康成年SD大鼠，體重160～180g，由哈醫大動物中心提供[SCXK（黑）許可證號：2007D200]。線栓改良法制備大腦中動脈缺血大鼠模型，大鼠隨機分為4組，每組9只，分別為假手術組、模型組、尼莫地平組（20mg/kg）、吡格列酮組（20mg/kg）。尼莫地平組、吡格列酮組從造模前7d開始每日一次灌胃給藥，假手術組、模型組給予等體積生理鹽水。根據Culman等[3]的報道，本研究采用吡格列酮為最大有效劑量。

1.3 NSS法檢測再灌注96h后，依據NSS評分標準評價大鼠運動功能和感覺功能，功能缺損最嚴重時得分為22分，無功能損傷為0分。

1.4 RT-qPCR檢測提取各組腦組織內總RNA，參照PrimeScript? RT-PCR說明書進行反轉錄、PCR檢測及熒光定量分析。通過2-ΔΔCt方法進行樣本相對定量比較。

1.5 統計學分析采用SPSS 11.5軟件進行分析，結果以（±s）表示，各組間比較用LSD分析，P＜0.05有統計學意義。

2 結果

2.1 神經功能損害評分與假手術組[（0）分]比較，模型組[（11.22±1.06）分]、尼莫地平組[（9.25±0.79）分]和吡格列酮組[（7.72±0.94）分]NSS評分顯著增加，差異有顯著性（P＜0.01）。與模型組和尼莫地平組比較，吡格列酮組NSS評分顯著降低（P＜0.05），差異有統計學意義（F=91.27，P＜0.05）。

2.2 RT-qPCR檢測模型組PARP和NF-κB mRNA相對表達較假手術組顯著增多（P=0.000，P=0.000），模型組PARP和NF-κB mRNA相對表達均與尼莫地平組無統計學差異（P=0.124，P=0.598）。與模型組比較，吡格列酮組PARP和NF-κB mRNA相對表達均顯著降低（P=0.000，P=0.000），差異有統計學意義（見表1）。

表1 梗死區PARP和NF-κB mRNA相對表達(2-ΔΔCt值,±s,n=9)

表1 梗死區PARP和NF-κB mRNA相對表達(2-ΔΔCt值,±s,n=9)

注：*與假手術組比較，P＜0.01；△與模型組比較，P＜0.01

組別 PARP NF-κB假手術組 0 0模型組 0.3587±0.045*0.875±0.061*尼莫地平組 0.315±0.029*0.856±0.026*吡格列酮組 0.175±0.025*△0.649±0.053*△F86.710 274.320P0.000 0.000

3 討論

噻唑烷二酮類（Thiazolidinediones, TZDs）是PPARγ合成激動劑，PPARγ是核內受體超家族中的配體激活轉錄因子，在調控細胞增殖、分化和炎性反應中發揮重要作用。吡格列酮、羅格列酮和曲格列酮[1]均為噻唑烷二酮類代表性藥物，吡格列酮作為胰島素敏感因子已廣泛應用于臨床2型糖尿病的治療。臨床研究發現[3]，吡格列酮治療能顯著降低心肌梗塞、腦梗死和2型糖尿病的死亡率及并發癥的發生，吡格列酮還能夠促進糖尿病合并腦梗死患者的神經功能恢復，其在短期內即可顯效，且無心力衰竭、水腫和體重增加等副作用。研究發現吡格列酮治療能夠顯著降低大鼠腦梗死體積，促進腦梗死后神經功能恢復，且其治療無時間依賴性。White等[2]發現腦缺血后吡格列酮治療組在任何時間點與對照組比較，收縮期和舒張期的血壓、心率和其它生理學變量均無顯著差異，在體內未表現明顯毒性，安全可靠。本研究發現與模型組和對照組比較，吡格列酮組NSS評分顯著降低，再次證實了吡格列酮能夠促進腦梗死后神經功能恢復。

研究發現，炎癥轉錄因子NF-κB能夠啟動腦缺血后炎癥反應，影響炎癥級聯反應，放大炎癥效應。而DNA修復酶PARP是NF-κB的共活化物，兩者在炎癥趨化過程中發揮協同促進作用，誘導靜止的小膠質細胞轉化為活化的小膠質細胞，促進粒細胞和巨噬細胞向腦梗死區遷移，加劇早期腦缺血的局部損傷，導致梗死區神經細胞的死亡。本實驗發現與假手術組比較，模型組梗死區NF-κB和PARP基因表達顯著增高，而使用吡格列酮可顯著下調NF-κB和PARP基因表達，提示吡格列酮能夠抑制與NF-κB和PARP相關的炎癥反應。從而推測其機制可能與吡格列酮通過PPARγ途徑抑制NF-κB和PARP等前炎癥因子的轉錄有關[3]。

綜上所述，吡格列酮治療能促進腦缺血損傷后大鼠神經功能恢復，其作用機制可能與吡格列酮下調腦梗死區PARP和NF-κB的表達，抑制炎癥反應有關。

[1] Kataoka Y, Yagi N, Kokubu N, et al. Effect of pretreatment with pioglitazone on reperfusion injury in diabetic patients with acute myocardial infarction [J]. Circ J, 2011,75(8)：1968-1974.

[2] White A, Murphy A.Administration of thiazolidinediones for neuroprotection in ischemic stroke： a pre-clinical systematic review[J]. J.Neurochem, 2010,115(10)：845-853.

[3] Culman J, Nguyen-Ngoc M, Glatz T, et al. Treatment of rats with pioglitazone in the reperfusion phase of focal cerebral ischemia：A preclinicalstroke trial[J]. Exp Neurol, 2012,238(2)： 243-253.

R743

A

1673-5846(2013)01-0211-02

1 黑龍江牡丹江醫學院，黑龍江牡丹江 157011

2 浙江省諸暨市中醫院胸外科，浙江紹興 311800