白藜芦醇通过SIRT1/PGC-1α信号通路对紫杉醇诱发神经痛形成的影响
紫杉醇作为临床常用的有效抗肿瘤药物，其常见的副作用为神经病理性疼痛，可在治疗后数月甚至数年持续存在，限制了紫杉醇的临床应用。目前，这种疼痛的机制尚不清楚。线粒体功能障碍在中枢神经系统和周围神经系统的各种神经系统疾病的发生发展中起着关键性的作用，包括神经病理性疼痛。而线粒体在紫杉醇诱发神经病理性疼痛中的作用，目前研究较少。 白藜芦醇是天然的沉默信息调节因子2相关酶1(silent information regulator 2-related enzymes 1, SIRT1)激动剂，SIRT1可以通过调控过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(peroxisomeproliferator-activatedreceptor-gammacoactivator1-α,PGC-1α)，进一步调节线粒体生物合成和能量代谢，发挥生物学活性，维持线粒体功能。SIRT1激活后，不仅具有抗炎和抗氧化作用，并可改善神经兴奋性中毒和病理状态，减少细胞凋亡，发挥神经保护作用。 白藜芦醇是否可以改善紫杉醇诱发的神经病理性疼痛，目前相关研究较少。实验组前期研究发现，白藜芦醇可以改善紫杉醇诱发神经痛大鼠大脑纹状体线粒体形态，并可减轻疼痛阈值。 本实验主要目的是探讨SIRT1/PGC-1α信号通路在紫杉醇诱发神经痛模型中的作用，并对紫杉醇术前化疗对乳腺癌患者的影响进行初步分析，为紫杉醇诱发神经痛的发生机制及开发药物治疗新靶点提供重要理论依据。 第一部分白藜芦醇对紫杉醇诱发神经痛大鼠背根神经节SIRT1/PGC-1α信号通路的影响 目的：采用紫杉醇诱发神经痛模型大鼠，探讨SIRT1/PGC-1α信号通路在紫杉醇诱发神经痛大鼠背根神经节中的作用。 方法：清洁级成年雄性SD大鼠，体重约180-200g，鞘内置管，选取鞘内置管成功的大鼠50只，采用随机数字表法分为5组(n=10)：对照组(C组)，紫杉醇组(P组)，白藜芦醇组(R组)，白藜芦醇+紫杉醇组(R+P组)和EX-527(SIRT1抑制剂)+白藜芦醇+紫杉醇组(E+R+P组)。实验第1、3、5、7天经腹腔注射紫杉醇2mg/kg，第1-14天的相同时间点每天经鞘内注射EX-52710μg/10μL和/或腹腔注射白藜芦醇40mg/kg。EX-527是在白藜芦醇腹腔注射前1h完成；紫杉醇是白藜芦醇腹腔注射后6h完成；鞘内置管成功，开始药物处理确定为实验正式开始。5组大鼠分别于实验前1d(T0)、实验第8d(T1)、实验第14d(T2)测定50%机械缩足阈值(paw mechanical withdrawal threshold, MWT)和热缩足潜伏期(thermal withdrawal latency, TWL)。实验第15d取大鼠脊髓腰段背根神经节，TUNEL法测定背根神经节细胞凋亡情况，Westernblot法测定背根神经节SIRT1和PGC-1α蛋白表达水平，ELISA法测定背根神经节IL-1β、IL-10、MDA和SOD的浓度。 结果： 1.MWT和TWL结果：与C组比较，P组在T2时间点MWT和TWL值均降低(P＜0.05)；与P组比较，R+P组在T2时间点MWT和TWL值均升高(P＜0.05)；与R+P组比较，E+R+P组在T2时间点MWT和TWL值均降低(P＜0.05)。 2.TUNEL结果：与C组比较，P组背根神经节细胞凋亡增加(P＜0.05)；与P组比较，R+P组细胞凋亡减少(P＜0.05)；与R+P组比较，E+R+P组细胞凋亡增加(P＜0.05)。 3.Westernblot结果：与C组比较，P组背根神经节SIRT1和PGC-1α蛋白表达均下调(P＜0.05)；与P组比较，R+P组SIRT1和PGC-1α蛋白表达均上调(P＜0.05)；与R+P组比较，E+R+P组SIRT1和PGC-1α蛋白表达均下调(P＜0.05)。 4.ELISA结果：与C组比较，P组背根神经节IL-1β和MDA浓度均增加(P＜0.05)，IL-10和SOD浓度均降低(P＜0.05)；与P组比较，R+P组IL-1β和MDA浓度均降低(P＜0.05)，IL-10和SOD浓度均增高(P＜0.05)；与R+P组比较，E+R+P组IL-1β和MDA浓度均增加(P＜0.05)，IL-10和SOD浓度均降低(P＜0.05)。 结论：在紫杉醇诱发神经痛模型中，白藜芦醇通过激活大鼠背根神经节SIRT1/PGC-1α信号通路，减少背根神经节组织内细胞凋亡，抑制炎性反应和减轻氧化损伤，改善紫杉醇诱发神经痛症状。 第二部分白藜芦醇对紫杉醇诱发神经痛大鼠脊髓背角SIRT1/PGC-1α信号通路的影响 目的：采用紫杉醇诱发神经痛模型大鼠，探讨SIRT1/PGC-1α信号通路在紫杉醇诱发神经痛大鼠脊髓背角中的作用。 方法：清洁级成年雄性SD大鼠，体重约180-200g，鞘内置管，选取鞘内置管成功的大鼠50只，随机数字表法分为5组(n=10)：对照组(C组)，紫杉醇组(P组)，白藜芦醇组(R组)，白藜芦醇+紫杉醇组(R+P组)和EX-527(SIRT1抑制剂)+白藜芦醇+紫杉醇组(E+R+P组)。实验第1、3、5、7天经腹腔注射紫杉醇2mg/kg，第1-14天的相同时间点每天经鞘内注射EX-52710μg/10μL和/或腹腔注射白藜芦醇40mg/kg。EX-527在白藜芦醇腹腔注射前1h完成；紫杉醇在白藜芦醇腹腔注射后6h完成；鞘内置管成功，开始药物处理确定为实验正式开始。5组大鼠分别于实验前1d(T0)、实验第8d(T1)、实验第14d(T2)，测定MWT和TWL。实验第15d，取大鼠脊髓背角，TUNEL法测定脊髓背角细胞凋亡情况，免疫荧光染色法和Westernblot法测定脊髓背角SIRT1和PGC-1α蛋白表达水平，ELISA法测定脊髓背角IL-1β、IL-10、MDA和SOD的浓度。 结果： 1.TUNEL结果：与C组比较，P组脊髓背角细胞凋亡增加(P＜0.05)；与P组比较，R+P组细胞凋亡减少(P＜0.05)；与R+P组比较，E+R+P组细胞凋亡增加(P＜0.05)。 2.免疫荧光染色结果：与C组比较，P组脊髓背角SIRT1、PGC-1α蛋白表达均下调；与P组比较，R+P组组脊髓背角SIRT1、PGC-1α蛋白表达均上调；与R+P组比较，E+R+P组组脊髓背角SIRT1、PGC-1α蛋白表达均下调。 3.Westernblot结果：与C组比较，P组脊髓背角SIRT1和PGC-1α蛋白表达均下调(P＜0.05)；与P组比较，R+P组SIRT1和PGC-1α蛋白表达均上调(P＜0.05)；与R+P组比较，E+R+P组SIRT1和PGC-1α蛋白表达均下调(P＜0.05)。 4.ELISA结果：与C组比较，P组脊髓背角IL-1β和MDA浓度均增加(P＜0.05)，IL-10和SOD浓度均降低(P＜0.05)；与P组比较，R+P组IL-1β和MDA浓度均降低(P＜0.05)，IL-10和SOD浓度均增高(P＜0.05)；与R+P组比较，E+R+P组IL-1β和MDA浓度均增加(P＜0.05)，IL-10和SOD浓度均降低(P＜0.05)。 结论：在紫杉醇诱发神经痛模型大鼠中，白藜芦醇通过激活SIRT1/PGC-1α信号通路，减少脊髓背角细胞凋亡，抑制炎性反应和减轻氧化应激，改善紫杉醇诱发神经痛症状。 第三部分白藜芦醇对紫杉醇诱发神经痛大鼠纹状体SIRT1/PGC-1α信号通路的影响 目的：采用紫杉醇诱发神经痛模型大鼠，探讨SIRT1/PGC-1α信号通路在紫杉醇诱发神经痛大鼠纹状体中的作用。 方法：清洁级成年雄性SD大鼠，体重约180-200g，鞘内置管，选取鞘内置管成功的大鼠50只，随机数字表法分为5组(n=10)：对照组(C组)，紫杉醇组(P组)，白藜芦醇组(R组)，白藜芦醇+紫杉醇组(R+P组)和EX-527(SIRT1抑制剂)+白藜芦醇+紫杉醇组(E+R+P组)。实验第1、3、5、7天经腹腔注射紫杉醇2mg/kg，第1-14天的相同时间点每天经鞘内注射EX-52710μg/10μL和/或腹腔注射白藜芦醇40mg/kg。EX-527在白藜芦醇腹腔注射前1h完成；紫杉醇在白藜芦醇腹腔注射后6h完成；鞘内置管成功，开始药物处理确定为实验正式开始。5组大鼠分别于实验前1d(T0)、实验第8d(T1)、实验第14d(T2)，测定MWT和TWL。实验第15d取大鼠纹状体，透射电镜下观察线粒体形态，TUNEL法测定纹状体细胞凋亡情况，免疫荧光染色法和Westernblot法测定纹状体SIRT1和PGC-1α蛋白表达水平，ELISA法测定纹状体IL-1β、IL-10、MDA和SOD的浓度。 结果： 1.透射电镜结果：透射电镜下观察线粒体结构，与C组比较，P组线粒体出现明显肿胀、空泡改变；与P组比较，R+P组线粒体肿胀、空泡改变减轻；与R+P组比较，E+R+P组线粒体肿胀、空泡改变加重。 2.TUNEL结果：与C组比较，P组纹状体细胞凋亡增加(P＜0.05)；与P组比较，R+P组细胞凋亡减少(P＜0.05)；与R+P组比较，E+R+P组细胞凋亡增加(P＜0.05)。 3.免疫荧光结果：与C组比较，P组SIRT1、PGC-1α蛋白表达下调；与P组比较，R+P组SIRT1、PGC-1α蛋白表达上调；与R+P组比较，E+R+P组SIRT1、PGC-1α蛋白表达下调。 4.Westernblot结果：与C组比较，P组SIRT1和PGC-1α蛋白表达均下调(P＜0.05)；与P组比较，R+P组SIRT1和PGC-1α蛋白表达均上调(P＜0.05)；与R+P组比较，E+R+P组SIRT1和PGC-1α蛋白表达均下调(P＜0.05)。 5.ELISA结果：与C组比较，P组纹状体IL-1β和MDA浓度均增加(P＜0.05)，IL-10和SOD浓度均降低(P＜0.05)；与P组比较，R+P组IL-1β和MDA浓度均降低(P＜0.05)，IL-10和SOD浓度均增高(P＜0.05)；与R+P组比较，E+R+P组IL-1β和MDA浓度均增加(P＜0.05)，IL-10和SOD浓度均降低(P＜0.05)。 结论：在紫杉醇诱发神经痛模型中，白藜芦醇可以预防紫杉醇诱发神经痛症状，这可能与激活纹状体SIRT1/PGC-1α信号通路，减少纹状体内细胞凋亡，抑制炎性反应和减轻氧化应激，改善线粒体损伤有关。 第四部分紫杉醇术前化疗对乳腺癌患者围术期炎性因子和氧化因子的影响 目的：本研究目的为初步观察紫杉醇术前化疗对乳腺癌患者围术期炎性因子和氧化因子的影响，为术前化疗乳腺癌患者围术期安全提供依据。 方法：选择全麻下行乳腺癌改良根治术患者，女性，62例，年龄42-69岁，分为两组，乳腺癌非术前化疗组32例(A组)和乳腺癌术前化疗组30例(B组)。分别于麻醉诱导前30min(T0)、手术结束时(T2)、手术结束后6h(T3)、手术结术后24h(T4)共4个时间点，采集病人静脉血。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)分别测定血清中TNF-α、IL-1β、MDA的浓度。 结果：与A组比较，B组T0、T3时刻TNF-α浓度均增加(P＜0.05)；与T0比较，T4时刻两组患者TNF-α、IL-1β浓度均增加(P＜0.05)；两组患者，分别在T0、T2、T3、T4时刻比较IL-1β和MDA浓度均无明显变化(P＞0.05)。 结论：紫杉醇术前化疗可以增加乳腺癌患者麻醉前和手术后6h炎性因子TNF-α的浓度；术前化疗和非术前化疗乳腺癌患者围术期炎性因子IL-1β和氧化因子MDA无明显变化。
紫杉醇;白藜芦醇;神经痛;沉默信息调节因子2相关酶1;PGC-1α
河北医科大学
博士
麻醉学
王秀丽
2019
中文
R285.5
2020-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）