三重脑震荡模型大鼠海马神经元铁死亡的变化

摘要：

目的:观察三重脑震荡模型(multiple cerebral concussion，MCC)大鼠海马神经元铁死亡(ferroptosis)的情况。方法:90只清洁级雄性Wistar大鼠，体质量(250±10)g ，按照随机数字表法分为对照组(12只)和模型组(78只)，模型组采用自由落体法撞击大鼠额颞叶部(每天1次，连续3 d)制备大鼠MCC模型。将造模成功的大鼠随机分为12 h组、24 h组、48 h组、72 h组、7 d组、14 d组，每组12只。采用平衡木实验检测大鼠运动协调功能；ELISA法检测大鼠血清谷胱甘肽(glutathione，GSH)、神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase，NSE)及炎性因子白介素-1β(interleukin，IL-1β)、白介素-6(interleukin-6，IL-6)含量；比色法检测海马组织铁离子含量；RT-PCR法和Western blot法检测海马组织谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4，GPX4)、铁蛋白重链(ferritin heavy，FTH)和铁蛋白轻链(ferritin light，FTL)mRNA水平和蛋白含量；普鲁士蓝染色观察脑组织内铁沉积情况；透射电子显微镜法(transmission electron microscope，TEM)观察海马神经元及线粒体超微结构的变化。采用SPSS 24.0软件统计软件进行统计分析，多组间比较采用单因素方差分析，进一步两两比较采用LSD检验。结果:平衡木实验中各组大鼠平衡木通过时间和运动协调能力评分均差异有统计学意义(
F＝30.08，60.34，均
P<0.05)，其中48 h组大鼠[(87.00±4.74)s，(4.75±0.43)分]通过时间和运动协调能力评分明显高于对照组[(35.13±6.99)s，(0.75±0.23)分](均
P<0.05)。各组大鼠铁离子总含量、Fe
2+含量和Fe
3+含量均差异有统计学意义(
F＝25.20，94.42，40.25，均
P<0.05)，其中48 h组海马组织Fe
2+含量明显高于对照组[(10.17±0.05)ng/μL，(8.65±0.01)ng/μL](
P<0.05)。在RT-PCR和Western blot结果中，各组海马组织GPX4、FTH、FTL mRNA水平和蛋白水平均差异有统计学意义(
F＝37.94，82.09，49.01，71.63，28.94，15.78，均
P<0.05)，其中24 h组GPX4[(1.09±0.01)，(0.23±0.01)]和FTL[(1.60±0.03)，(0.64±0.02)]mRNA表达和蛋白含量明显高于对照组[GPX4：(1.00±0.02)、(0.17±0.01)，FTL：(1.00±0.04)，(0.32±0.01)] (均
P<0.05)，24 h组FTH[(0.24±0.03)，(0.07±0.01)]mRNA表达和蛋白含量明显低于对照组[(1.00±0.01)，(0.67±0.03)] (均
P<0.05)。在透射电子显微镜结果中，MCC后不同时间点大鼠海马神经元细胞缩小，核仁破裂，核膜不同程度皱缩，线粒体肿胀变形且有空泡存在，线粒体内嵴结构减少或消失。
结论:三重脑震荡模型大鼠的炎性反应和氧化应激水平升高，海马神经元出现铁死亡特征，尤其在24 h、48 h时最明显。

关键词：三重脑震荡模型、海马神经元、铁死亡、自由落体法、大鼠

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资助基金：国家自然科学基金82104972;山西省卫生健康委员会科研项目2021041;山西中医药大学科技创新能力培育计划"基础研究专项"2020PY-JC-13;National Natural Science Foundation of China82104972;Scientific Research Project of Shanxi Provincial Health Commission2021041;" Basic Research Project" of the Cultivation Plan of Scientific and Technological Innovation Ability of Shanxi University of Traditional Chinese Medicine2020PY-JC-13

在线出版日期：2023-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：583-590