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目的:基于NLRP3/Caspase-1神经元焦亡通路,探讨柴胡加龙骨牡蛎汤对癫痫大鼠的神经细胞保护作用及机制。
方法:利用氯化锂-毛果芸香碱法构建癫痫大鼠模型。Raice分级法评判实验大鼠发作等级,连续3次出现Ⅳ级或Ⅳ级以上,且痫性发作持续时间不少于1小时者纳入实验。行为学观察实验大鼠痫性发作情况;HE染色法观察实验大鼠海马组织CA1区形态结构变化;Nissl染色法评判实验大鼠海马组织CA1区神经细胞功能活性;qRT-PCR法检测实验大鼠海马组织中NLRP3、Caspase-1、ASC、IL-18、IL-1β、GSDMD的mRNA表达;WesternBlot法检测实验大鼠海马组织中NLRP3、Caspase-1、ASC、GSDMD蛋白表达水平;ELISA法检测实验大鼠血清中IL-18、IL-1β蛋白表达水平。
结果:
(1)行为学观察结果:空白组大鼠在整个实验过程中均未出现痫性发作表现。模型组、柴胡加龙骨牡蛎汤治疗组、苯妥英钠治疗组大鼠在造模后均出现Ⅳ级或Ⅳ级以上痫性发作,频繁出现袋鼠样站立、全身僵硬、肢体痉挛、甚至后仰摔倒。经CLMD或苯妥英钠治疗后,大鼠痫性发作频率明显减少,主要表现为不自主的节律性抬头点头、躯体抖动、流涎,偶发短暂性的肢体僵硬。
(2)HE染色结果:与空白组相比,模型组EP大鼠,随着痫性发作的次数增多,出现神经细胞的肿胀变形,核仁的碎裂或固缩,甚至神经细胞脱落消失。与模型组相比,经CLMD或苯妥英钠治疗的EP大鼠,海马组织CA1区神经细胞仅出现少量的肿胀变形,核固缩,少量甚至没有神经细胞的脱落。
(3)Nissl染色结果:与空白组相比,模型组EP大鼠的神经细胞出现明显肿胀,尼氏小体数量明显减少,多数神经细胞呈空泡状,存在神经细胞缺失。经CLMD或苯妥英钠治疗后的EP大鼠与模型组相比,海马组织CA1区神经细胞空泡状神经细胞数目少,尼氏小体数量多,神经细胞缺失数量少。
(4)qRT-PCR结果:与空白组比,模型组实验大鼠海马组织中NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β、ASC、GSDMD的mRNA表达量均增高(P<0.05);与模型组比,CLMD治疗组和苯妥英钠治疗组EP大鼠海马组织中NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β、ASC、GSDMD的mRNA表达量均降低(P<0.05,P<0.01);柴胡加龙骨牡蛎汤治疗组与苯妥英钠组之间无明显差异(P>0.05)。
(5)WesternBlot结果:与空白组比,模型组实验大鼠海马组织中NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β、ASC、GSDMD的蛋白表达量均增高(P<0.05);与模型组比,CLMD治疗组和苯妥英钠治疗组EP大鼠海马组织中NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β、ASC、GSDMD的蛋白表达量均降低(P<0.05,P<0.01);柴胡加龙骨牡蛎汤治疗组与苯妥英钠组之间无明显差异(P>0.05)。
(6)ELISA结果:与空白组比,模型组实验大鼠血清中IL-18、IL-1β的蛋白表达量均增高(P<0.01);与模型组比,CLMD治疗组和苯妥英钠治疗组EP大鼠血清中IL-18、IL-1β的蛋白表达量均降低(P<0.01);柴胡加龙骨牡蛎汤治疗组与苯妥英钠组之间无明显差异(P>0.05)。
结论:(1)癫痫发作与NLRP3/Caspase-1神经元焦亡信号通路激活相关;(2)CLMD能保护神经元、提高神经元细胞活性;(3)CLMD可以抑制NLRP3/Caspase-1神经元焦亡通路中NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β、ASC、GSDMD的基因转录,控制痫性发作;(4 )CLMD通过下调NLRP3/Caspase-1神经元焦亡通路中NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β、ASC、GSDMD的蛋白质表达量,控制痫性发作。
方法:利用氯化锂-毛果芸香碱法构建癫痫大鼠模型。Raice分级法评判实验大鼠发作等级,连续3次出现Ⅳ级或Ⅳ级以上,且痫性发作持续时间不少于1小时者纳入实验。行为学观察实验大鼠痫性发作情况;HE染色法观察实验大鼠海马组织CA1区形态结构变化;Nissl染色法评判实验大鼠海马组织CA1区神经细胞功能活性;qRT-PCR法检测实验大鼠海马组织中NLRP3、Caspase-1、ASC、IL-18、IL-1β、GSDMD的mRNA表达;WesternBlot法检测实验大鼠海马组织中NLRP3、Caspase-1、ASC、GSDMD蛋白表达水平;ELISA法检测实验大鼠血清中IL-18、IL-1β蛋白表达水平。
结果:
(1)行为学观察结果:空白组大鼠在整个实验过程中均未出现痫性发作表现。模型组、柴胡加龙骨牡蛎汤治疗组、苯妥英钠治疗组大鼠在造模后均出现Ⅳ级或Ⅳ级以上痫性发作,频繁出现袋鼠样站立、全身僵硬、肢体痉挛、甚至后仰摔倒。经CLMD或苯妥英钠治疗后,大鼠痫性发作频率明显减少,主要表现为不自主的节律性抬头点头、躯体抖动、流涎,偶发短暂性的肢体僵硬。
(2)HE染色结果:与空白组相比,模型组EP大鼠,随着痫性发作的次数增多,出现神经细胞的肿胀变形,核仁的碎裂或固缩,甚至神经细胞脱落消失。与模型组相比,经CLMD或苯妥英钠治疗的EP大鼠,海马组织CA1区神经细胞仅出现少量的肿胀变形,核固缩,少量甚至没有神经细胞的脱落。
(3)Nissl染色结果:与空白组相比,模型组EP大鼠的神经细胞出现明显肿胀,尼氏小体数量明显减少,多数神经细胞呈空泡状,存在神经细胞缺失。经CLMD或苯妥英钠治疗后的EP大鼠与模型组相比,海马组织CA1区神经细胞空泡状神经细胞数目少,尼氏小体数量多,神经细胞缺失数量少。
(4)qRT-PCR结果:与空白组比,模型组实验大鼠海马组织中NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β、ASC、GSDMD的mRNA表达量均增高(P<0.05);与模型组比,CLMD治疗组和苯妥英钠治疗组EP大鼠海马组织中NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β、ASC、GSDMD的mRNA表达量均降低(P<0.05,P<0.01);柴胡加龙骨牡蛎汤治疗组与苯妥英钠组之间无明显差异(P>0.05)。
(5)WesternBlot结果:与空白组比,模型组实验大鼠海马组织中NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β、ASC、GSDMD的蛋白表达量均增高(P<0.05);与模型组比,CLMD治疗组和苯妥英钠治疗组EP大鼠海马组织中NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β、ASC、GSDMD的蛋白表达量均降低(P<0.05,P<0.01);柴胡加龙骨牡蛎汤治疗组与苯妥英钠组之间无明显差异(P>0.05)。
(6)ELISA结果:与空白组比,模型组实验大鼠血清中IL-18、IL-1β的蛋白表达量均增高(P<0.01);与模型组比,CLMD治疗组和苯妥英钠治疗组EP大鼠血清中IL-18、IL-1β的蛋白表达量均降低(P<0.01);柴胡加龙骨牡蛎汤治疗组与苯妥英钠组之间无明显差异(P>0.05)。
结论:(1)癫痫发作与NLRP3/Caspase-1神经元焦亡信号通路激活相关;(2)CLMD能保护神经元、提高神经元细胞活性;(3)CLMD可以抑制NLRP3/Caspase-1神经元焦亡通路中NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β、ASC、GSDMD的基因转录,控制痫性发作;(4 )CLMD通过下调NLRP3/Caspase-1神经元焦亡通路中NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β、ASC、GSDMD的蛋白质表达量,控制痫性发作。