吡格列酮对脑缺血/再灌注损伤大鼠NF-kB和PARP表达的影响

刘 洋 祝慧慧 冯春梅 俞 波

吡格列酮对脑缺血/再灌注损伤大鼠NF-kB和PARP表达的影响

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目的探讨吡格列酮对大鼠脑缺血/再灌注梗死区炎症介质NF-κB和PARP表达的影响。方法采用线栓法建立大鼠大脑中动脉缺血/再灌注模型，动物分为假手术组、模型组、尼莫地平组和吡格列酮组。观察各组大鼠的神经功能损害NSS评分，应用RT-qPCR检测梗死区NF-κB和PARP基因的表达。结果吡格列酮组较模型组NSS评分显著降低（P＜0.05），梗死区NF-κB和PARP mRNA表达显著下降（P＜0.05）。结论吡格列酮可能通过下调炎症介质NF-κB和PARP表达抑制炎症反应，促进脑缺血损伤神经功能恢复。

吡格列酮；脑缺血/再灌注；NF-κB；PARP

吡格列酮是过氧化物酶体增殖物激活受体（Peroxisome proliferators activated receptor γ, PPARγ）的合成激动剂，是新一代噻唑烷二酮类代表性药物，其作为胰岛素敏感因子[1]，已广泛应用于2型糖尿病的临床治疗，疗效显著。近年来有研究者发现[2,3]，吡格列酮还可用于脑血管疾病的治疗，White等[2]通过meta分析发现在许多大鼠脑梗死模型实验中，经静脉注射或脑室内注射吡格列酮能够显著降低脑梗死体积，促进脑神经功能恢复，但其具体作用机制尚不清楚。炎症转录因子NF-κB和DNA修复酶PARP能够协同调节多种炎症因子转录，在脑缺血损伤炎症反应中发挥重要作用。因此，本研究通过观察吡格列酮对脑梗死后炎症因子NF-κB和PARP基因表达的影响，探讨吡格列酮促进脑梗死后神经功能恢复的机制。

1 材料与方法

1.1 主要试剂盐酸吡格列酮片（烟台方正制药有限公司，国药准字H20070229），尼莫地平注射液（河北永丰药业有限公司，国药准字H13021882）。反转录试剂盒、Trizol和Taq酶购自Takara公司，引物合成购自大连宝生物公司，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 动物造模及分组健康成年SD大鼠，体重160～180g，由哈医大动物中心提供[SCXK（黑）许可证号：2007D200]。线栓改良法制备大脑中动脉缺血大鼠模型，大鼠随机分为4组，每组9只，分别为假手术组、模型组、尼莫地平组（20mg/kg）、吡格列酮组（20mg/kg）。尼莫地平组、吡格列酮组从造模前7d开始每日一次灌胃给药，假手术组、模型组给予等体积生理盐水。根据Culman等[3]的报道，本研究采用吡格列酮为最大有效剂量。

1.3 NSS法检测再灌注96h后，依据NSS评分标准评价大鼠运动功能和感觉功能，功能缺损最严重时得分为22分，无功能损伤为0分。

1.4 RT-qPCR检测提取各组脑组织内总RNA，参照PrimeScript™ RT-PCR说明书进行反转录、PCR检测及荧光定量分析。通过2-ΔΔCt方法进行样本相对定量比较。

1.5 统计学分析采用SPSS 11.5软件进行分析，结果以（±s）表示，各组间比较用LSD分析，P＜0.05有统计学意义。

2 结果

2.1 神经功能损害评分与假手术组[（0）分]比较，模型组[（11.22±1.06）分]、尼莫地平组[（9.25±0.79）分]和吡格列酮组[（7.72±0.94）分]NSS评分显著增加，差异有显著性（P＜0.01）。与模型组和尼莫地平组比较，吡格列酮组NSS评分显著降低（P＜0.05），差异有统计学意义（F=91.27，P＜0.05）。

2.2 RT-qPCR检测模型组PARP和NF-κB mRNA相对表达较假手术组显著增多（P=0.000，P=0.000），模型组PARP和NF-κB mRNA相对表达均与尼莫地平组无统计学差异（P=0.124，P=0.598）。与模型组比较，吡格列酮组PARP和NF-κB mRNA相对表达均显著降低（P=0.000，P=0.000），差异有统计学意义（见表1）。

表1 梗死区PARP和NF-κB mRNA相对表达(2-ΔΔCt值,±s,n=9)

表1 梗死区PARP和NF-κB mRNA相对表达(2-ΔΔCt值,±s,n=9)

注：*与假手术组比较，P＜0.01；△与模型组比较，P＜0.01

组别 PARP NF-κB假手术组 0 0模型组 0.3587±0.045*0.875±0.061*尼莫地平组 0.315±0.029*0.856±0.026*吡格列酮组 0.175±0.025*△0.649±0.053*△F86.710 274.320P0.000 0.000

3 讨论

噻唑烷二酮类（Thiazolidinediones, TZDs）是PPARγ合成激动剂，PPARγ是核内受体超家族中的配体激活转录因子，在调控细胞增殖、分化和炎性反应中发挥重要作用。吡格列酮、罗格列酮和曲格列酮[1]均为噻唑烷二酮类代表性药物，吡格列酮作为胰岛素敏感因子已广泛应用于临床2型糖尿病的治疗。临床研究发现[3]，吡格列酮治疗能显著降低心肌梗塞、脑梗死和2型糖尿病的死亡率及并发症的发生，吡格列酮还能够促进糖尿病合并脑梗死患者的神经功能恢复，其在短期内即可显效，且无心力衰竭、水肿和体重增加等副作用。研究发现吡格列酮治疗能够显著降低大鼠脑梗死体积，促进脑梗死后神经功能恢复，且其治疗无时间依赖性。White等[2]发现脑缺血后吡格列酮治疗组在任何时间点与对照组比较，收缩期和舒张期的血压、心率和其它生理学变量均无显著差异，在体内未表现明显毒性，安全可靠。本研究发现与模型组和对照组比较，吡格列酮组NSS评分显著降低，再次证实了吡格列酮能够促进脑梗死后神经功能恢复。

研究发现，炎症转录因子NF-κB能够启动脑缺血后炎症反应，影响炎症级联反应，放大炎症效应。而DNA修复酶PARP是NF-κB的共活化物，两者在炎症趋化过程中发挥协同促进作用，诱导静止的小胶质细胞转化为活化的小胶质细胞，促进粒细胞和巨噬细胞向脑梗死区迁移，加剧早期脑缺血的局部损伤，导致梗死区神经细胞的死亡。本实验发现与假手术组比较，模型组梗死区NF-κB和PARP基因表达显著增高，而使用吡格列酮可显著下调NF-κB和PARP基因表达，提示吡格列酮能够抑制与NF-κB和PARP相关的炎症反应。从而推测其机制可能与吡格列酮通过PPARγ途径抑制NF-κB和PARP等前炎症因子的转录有关[3]。

综上所述，吡格列酮治疗能促进脑缺血损伤后大鼠神经功能恢复，其作用机制可能与吡格列酮下调脑梗死区PARP和NF-κB的表达，抑制炎症反应有关。

[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 黑龙江牡丹江医学院，黑龙江牡丹江 157011

2 浙江省诸暨市中医院胸外科，浙江绍兴 311800