AMPK在短期运动预处理大鼠脑缺血再灌注损伤后作用的研究

目的:观察腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate activated protein kinase,AMPK)在短期运动预处理大鼠脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemiareperfusion injury,CIRI)中的作用,为预防和治疗CIRI提供新的靶点及合适的干预时机。方法:清洁级雄性Wistar大鼠96只,体重240±20g,随机分为八组,即不运动+假手术组(S)、运动+假手术组(EP+S)、不运动+短暂性大脑中动脉闭塞模型(transient middle cerebral artery occlusion,t MCAO)6h组(S+I/R 6h)、12h组(S+I/R 12h)、24h组(S+I/R 24h),运动+t MCAO组6h组(EP+I/R 6h)、12h组(EP+I/R 12h)、24h组(EP+I/R 24h),每组12只。EP+S组和EP+I/R组预先在电动跑步机上适应3天,然后进行跑步机训练三周,最后一次运动结束1~3h内,EP+I/R组采用改良线栓法制备t MCAO模型。EP+S组暴露颈外动脉(External Cartied Artery,ECA)、颈总动脉(Common Cartantibiotic targetsied Artery,CCA)、颈内动脉(Internal Cartied ArterGalunisertib细胞培养y,ICA),线栓仅进入ECA,不阻断颈总动脉(Common Cartied Artery,CCA)血流。S及S+I/R组给予同等条件喂养。3周后寻找更多,S组同样分离出CCA、ICA及ECA,线栓仅进入ECA,不阻断CCA。S+I/R组制备t MCAO模型。采用Zea-longa评分评价各组大鼠的神经功能缺损程度;采用TTC染色法观察各组大鼠脑组织的梗死面积;采用Western Blot检测评估各组大鼠缺血侧脑组织AMPK、p-AMPK、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、白细胞介素(Interleukin,IL)-1β蛋白表达水平。结果:1.神经功能缺损评分结果示:运动组大鼠较不运动组大鼠在6h、12h、24h的神经功能缺损评分均改善,其中6h、12h差异有统计学意义(P<0.05),24h时差异无统计学意义(P>0.05);运动组和不运动组,脑缺血再灌注后12h神经功能缺损评分均大于6h,差异有统计学意义(P<0.05),24h神经功能缺损评分均大于12h,差异无统计学意义(P>0.05)。2.TTC染色结果示:运动组大鼠较不运动组大鼠在6h、12h、24h的脑梗死面积均减少,差异有统计学意义(P<0.05);运动组和不运动组脑缺血再灌注后12h脑梗死面积均大于6h,差异有统计学意义(P<0.05),24h脑梗死面积均大于12h,差异有统计学意义(P<0.05)。3.Western Blot结果示:CIRI前,运动组大鼠脑组织中p-AMPK/AMPK蛋白水平较不运动组升高,TNF-α、IL-1β蛋白水平较不运动组降低(P<0.05)。CIRI后运动组和不运动组p-AMPK/AMPK较CIRI前均升高,TNF-α、IL-1β较CIRI前均升高(P<0.05)。CIRI后,运动组大鼠在I/R 6h、12h、24h p-AMPK/AMPK较不运动组升高,TNF-α、IL-1β较不运动组升高(P<0.05)。运动组和不运动组:CIRI后12h、24h较6h p-AMPK升高,TNF-α、IL-1β升高(P<0.05),运动组:24h较12h p-AMPK升高,TNF-α、IL-1β减少(P<0.05)。12h较6h p-AMPK升高,TNF-α、IL-1β减少(P<0.05)。不运动组:24h较12h p-AMPK升高,IL-1β减少(P<0.05),TNF-α减少(P>0.05)。12h较6h p-AMPK升高,TNF-α、IL-1β减少(P<0.05)。结论:短期运动预处理在大鼠t MCAO前通过诱导AMPK磷酸化,可抑制脑缺血再灌注后TNF-α、IL-1β的释放,从而对脑缺血再灌注损伤产生保护作用。