二甲双胍通过AMPK通路抑制细胞焦亡对癫痫大鼠海马神经元的保护作用研究-文献详情-维普官网

文献检索

任意字段

文献信息

任意字段
主题词
篇关摘
篇名
关键词
摘要
作者
第一作者
作者单位
刊名
中图分类号
学科分类号
DOI
基金

智能检索

高级检索

检索历史

二甲双胍通过AMPK通路抑制细胞焦亡对癫痫大鼠海马神经元的保护作用研究认领

作者：

林靖奇

学位授予单位：

吉林大学

摘要：

背景: 癫痫是全球最常见的中枢神经系统疾病之一,影响超过7000万患者,造成显著的疾病负担。细胞焦亡是一种新型炎性程序性细胞死亡,近年研究表明,其在癫痫的病理生理机制中发挥重要作用,但具体机制尚未完全阐明。二甲双胍(Metformin,Met)是一种经典抗糖尿病药物,已被证实可通过多靶点机制发挥抗癫痫及神经保护作用。然而,尚不清楚其在癫痫模型中是否通过调控细胞焦亡来实现神经保护作用。本研究基于海人酸(Kainic acid,KA)杏仁核点燃癫痫大鼠模型,聚焦大鼠海马组织中焦亡相关蛋白的表达水平及细胞分布,并探讨二甲双胍通过激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)抑制焦亡的神经保护作用及机制,旨在为靶向细胞焦亡的癫痫治疗策略以及二甲双胍在癫痫领域的潜在应用提供新理论依据。目的: 验证GSDMD介导的神经细胞焦亡参与颞叶癫痫大鼠的病理生理过程,明确焦亡执行分子GSDMD及其活性片段GSDMD-N在癫痫大鼠海马组织中的表达水平及细胞分布,并探究二甲双胍通过抑制神经细胞焦亡所发挥的神经保护作用及机制。方法: 选用210±30g的雄性Wistar大鼠,采用KA杏仁核点燃模型进行实验。第一部分实验分为健康组、假手术组、癫痫发作后1d、3d、7d、14d、21d组。应用Western blot检测焦亡执行分子GSDMD、GSDMD-N的表达水平及变化趋势。选取焦亡水平最高的时间点,应用免疫荧光染色检测GSDMD的表达与分布,并通过透射电镜观察大鼠海马组织的超微结构。第二部分实验分为Sham组、KA组、KA+Met组和KA+Met+CC(AMPK特异性抑制剂Compound C)组。在Met给药期间监测大鼠的血糖及体重。使用Nissl染色评估各组大鼠海马神经元的损失情况,评价Met的神经保护作用。通过Western blot检测各组大鼠海马组织内AMPK、p-AMPK及焦亡相关蛋白的表达水平差异,并利用免疫荧光及免疫组化染色检测GSDMD的表达,以验证Met通过激活AMPK通路抑制GSDMD介导的细胞焦亡,从而发挥神经保护作用。结果: (1)Western blot结果显示,与Sham组相比,癫痫发作后1天,GSDMD及GSDMD-N的表达水平显著增高,且在第7天达到峰值,随后开始下降; (2)免疫荧光染色结果显示,在癫痫发作后7天,GSDMD与神经元标志物Neu N及小胶质细胞标志物Iba-1共定位,而未观察到其与星形胶质细胞标志物GFAP的共定位; (3)透射电镜图像显示,在癫痫发作后7天,Sham组大鼠海马神经元及小胶质细胞表现出完整的细胞膜结构,而癫痫组则表现出不连续的膜结构,伴有细胞和线粒体肿胀,及其他细胞器和核糖体的丧失; (4)给药期间对大鼠体重及血糖监测结果显示,与Saline组相比,Met组的体重及空腹血糖水平无统计学差异,且空腹血糖水平均在正常范围内; (5)Nissl染色结果显示,在癫痫发作后7天,与Sham组相比,KA组大鼠海马CA3区和CA1区的神经元数量明显减少且排列紊乱。KA+Met组的神经元损伤程度轻于KA组,而在Met给药基础上给予AMPK特异性抑制剂Compound C干预则部分逆转了Met的神经保护作用。各组DG区的神经元形态结构正常、排列规整,尼氏小体完整且数量无明显差异; (6)Western blot结果显示,在癫痫发作后7天,与Sham组相比,KA组大鼠海马组织p-AMPK/AMPK比值显著降低,NLRP3、caspase-1、cleaved caspase-1、GSDMD、GSDMD-N及IL-1β的表达水平均显著增加;KA+Met组与KA组相比显著提高了海马组织内p-AMPK/AMPK比值,同时显著下调了焦亡相关蛋白的异常高表达,且Met的作用可被Compound C部分逆转; (7)免疫荧光染色结果显示,在癫痫发作后7天,与Sham组相比,KA组大鼠海马组织CA3及CA1区GSDMD的表达量显著升高;与KA组相比,Met的干预下调了GSDMD的表达量,且Met的作用可被Compound C部分逆转; (8)免疫组织化学染色结果显示,在癫痫发作后7天,与Sham组相比,KA组大鼠海马组织内GSDMD蛋白的表达量显著升高;与KA组相比,Met的干预下调了癫痫大鼠海马组织中GSDMD的表达量,且Met的作用可被Compound C部分逆转。结论: (1)海马组织中焦亡执行蛋白GSDMD及其活性片段GSDMD-N的表达水平在癫痫发作后第7天达到峰值,且主要在神经元及小胶质细胞中表达,证明GSDMD介导的经典细胞焦亡途径参与颞叶癫痫大鼠的病理生理过程。 (2)二甲双胍可能通过激活AMPK抑制GSDMD介导的神经细胞焦亡,从而发挥保护癫痫大鼠海马神经元的作用。

摘要译文

关键词：

癫痫; 细胞焦亡; 二甲双胍; AMPK; 神经保护

学位年度：

2025

学位类型：

硕士

学科专业：

临床医学硕士（专业学位）

导师：

孟红梅

中图分类号：

R742.1[癫痫⑨]

学科分类号：

100210[神经病学]

D O I：

10.27162/d.cnki.gjlin.2025.004633