白癜风是否传染用什么药 http://m.39.net/pf/a_4722919.html
术后认知功能障碍(POCD)是心脏手术后常见的严重并发症，预后较差，尤其是老年患者。更糟糕的是，术后神经认知功能损害可能是持续性的，导致患者生活质量下降。POCD作为一种轻度认知障碍，可能会增加患阿尔茨海默病(AD)的风险。因此，人们对其可能的分子机制进行了大量的研究。近年来，神经炎症、神经元凋亡、Aβ沉积和tau蛋白过度磷酸化被报道为POCD的主要介质。然而，POCD的发病机制仍不清楚。许多研究表明，肠道菌群会影响认知功能和行为，而益生菌（VSL＃3）的治疗可以有效缓解小鼠POCD。阐明VSL＃3可能干预POCD发生的机制可以为有风险的患者提供新的预防性治疗策略。人体细胞中超过90％的活细胞是微生物，其中大多数构成了居住在大肠中的微生物群。益生菌可以促进microRNA(miR)-a的表达，它可以通过抑制或促进mRNA的翻译来调节基因的表达。已有研究表明，POCD患者血液样本中的miR-a表达降低，miR-a的表达可以在体外对益生菌处理的人T84和THP-1细胞产生应答。然而，益生菌诱导的miR-a改变以改善POCD的机制仍不明确。在这项研究中，我们认为，VSL＃3可能通过调节miR-a/BTG2/Bax轴来控制与POCD相关的神经元凋亡。方法POCD模型：成年雄性C57小鼠，异氟烷麻醉下行脾切除术。分组：（1）对照组（2）VSL#3组（3）VSL#3+手术组（4）VSL#3+手术+anti-mock组（5）VSL#3+手术+anti-miR-a组（6）VSL#3+手术+overexpression(oe)-negativecontrol(NC)组（7）VSL#3+手术+oe-Bax组（8）手术+安慰剂组（9）手术+Lv-miR-a组（10）手术+Lv-miR-a+oe-NC组（11）手术+Lv-miR-a+oe-BTG2组（12）手术+shRNA-Ctrl组（13）手术+shBTG2组（14）手术+shBTG2+oe-NC组（15）手术+shBTG2+oe-Bax组行为学：Morris水迷宫分子学：DCFH-DA染色检测脑组织细胞ROS；神经元核染色；细胞培养和转染；q-PCR；蛋白质免疫印迹；双萤光素酶报告基因测定。结果1.益生菌（VSL＃3）预防POCD已有研究表明，益生菌（VSL＃3）可能可以改善老年小鼠POCD。在此基础上构建小鼠POCD模型，进而测试VSL＃3的干预效果。水迷宫测试结果显示，与VSL＃3和VSL＃3+手术组相比，手术组第5天到达小鼠平台的潜伏期明显长于对照组，（图1a，b）。在试验期间和水迷宫试验当天，两组小鼠之间的游泳速度没有差异（图1c，d）。小鼠在不同象限的停留时间如图1e所示。这表明与对照组相比，手术组的小鼠在目标平台的象限中花费的时间更少。VSL＃3组的小鼠进入目标象限的时间与对照组相似。随后测量小鼠海马中的氧化应激标志物的水平。结果显示，与对照组相比，手术组的ROS和MDA含量显着升高，SOD活性明显降低。但是，经过VSL＃3处理后，小鼠海马组织中的ROS和MDA含量降低，SOD活性增加（图1f）。通过神经元核抗原（NeuN）染色确定了小鼠海马组织中神经元的数量，结果发现，与对照组相比，手术组小鼠海马神经元数量明显减少，而VSL＃3组与对照组相似。此外，与手术组相比，VSL＃3+手术组海马神经元数量明显增加（图1g）。另外，TUNEL（凋亡marker）结果显示，手术组小鼠海马神经元凋亡明显高于对照组，VSL＃3组与对照组相似，VSL＃3+手术组与手术组相比明显减少（图1h）。以上结果表明益生菌（VSL＃3）改善了POCD并抑制了小鼠的神经元凋亡。2.益生菌（VSL＃3）通过促进miR-a表达改善POCD既往研究表明，益生菌可以促进miR-a的表达，在POCD患者的血液样本中miR-a下调。为验证miR-a在POCD中的作用，使用Anti-miR-a和Anti-mock（空白对照），以期干预小鼠POCD模型中miR-a的表达。RT-qPCR结果显示，与对照组相比，手术组小鼠海马中miR-a表达显著降低。但是，与手术组相比，VSL＃3+手术组中miR-a的表达则明显增加。与VSL＃3+手术+Anti-mock组相比，VSL＃3+手术+Anti-miR-a组中miR-a的表达显著降低（图2a）。水迷宫测试结果显示，在试验期间，VSL＃3+手术组和VSL＃3+手术+Anti-mock组之间的平台潜伏期没有显著差异。Anti-miR-a的抑制导致用VSL＃3处理的POCD小鼠的潜伏期延长（图2b）。在试验期间，各组小鼠的游泳速度没有差异（图2c，d）。VSL＃3+手术和VSL＃3+手术+Anti-mock组之间，小鼠在目标象限中花费时间相似。而通过VSL＃3+Anti-miR-a处理的POCD小鼠在靶象限中的时间因miR-a表达缺失而明显缩短（图2e）。另外，在用VSL＃3+Anti-miR-a处理的小鼠中，miR-a抑制后，小鼠海马中ROS和MDA水平显著升高，SOD活性显著降低（图2f）。如图2g所示，VSL＃3+手术组和VSL＃3+手术+Anti-mock组的海马中神经元数量相似。抑制miR-a导致用VSL＃3+手术+Anti-miR-a组小鼠的神经元数量减少。根据TUNEL染色的结果，在VSL＃3+手术组和VSL＃3+手术+Anti-mock组的海马中，神经元凋亡无差异。然而，VSL＃3+手术+Anti-miR-a组小鼠的海马中神经元凋亡显著升高（图2h）。据此得出结论，益生菌（VSL＃3）通过促进miR-a表达来改善POCD并抑制神经元凋亡。3.miR-a上调可以通过抑制BTG2表达以改善POCD通过生物信息学网站microRNA.org，预测miR-a可以调节BTG2的表达（图3a），然后使用双荧光素酶报道基因检测法对其进行了验证。结果显示，与NC模拟组相比，miR-a模拟组在BTG2-MUT中的萤光素酶活性无明显差异。但是，BTG2-WT中的萤光素酶活性显着下降（图3b），这表明miR-a可以特异性结合BTG2。为了进一步验证miR-a对BTG2表达的调节作用，使miR-a在HT-22细胞（小鼠海马神经元）中过表达。RT-qPCR的结果表明，与NC组相比，miR-a组miR-a表达上调，而BTG2表达下调（图3c）。免疫印迹结果显示，与NC组相比，miR-组的BTG2表达下调（图3d）。为进一步研究miR-a-BTG2对小鼠POCD的影响，建立Lv-miR-a+oe-NC和Lv-miR-a+oe-BTG2组。RT-qPCR和免疫印迹结果显示，与对照组相比，手术组miR-a表达降低，BTG2表达升高。与手术+空载体组相比，手术+Lv-miR-a组中miR-a表达增加，而BTG2表达降低。与手术+Lv-miR-a+oe-NC相比，手术+Lv-miR-a+oe-BTG2组的miR-a表达没有改变，但BTG2的表达明显增加（图3e）。在试验期间，水迷宫测试显示手术组和手术+空载体组之间的小鼠平台潜伏期没有显着差异。在第5天，手术+Lv-miR-a+oe-BTG2组到达平台的小鼠的潜伏期明显长于手术+Lv-miR-a+oe-NC组（图3f）。在试验期间和水迷宫试验当天，小鼠之间的游泳速度无差异（图3g）。手术组和手术+载体组小鼠在目标象限中所花费的时间相似。然而，miR-a表达上调可以显著延长小鼠在目标象限的停留时间，而BTG2表达的恢复则可减少该时间（图3h）。氧化应激评估结果表明，miR-a的过表达可显著降低POCD小鼠海马中ROS和MDA的含量，提高SOD活性。但是，miR-a以上作用都可以被BTG2过表达而逆转（图3i）。NeuN染色显示，手术组和手术+载体组海马神经元的数量相似。miR-a过表达可显著增加小鼠海马神经元数量，而BTG2过表达则可抵消这种增加（图3j）。）。TUNEL染色结果显示，手术组以及手术+空载体组的小鼠海马组织神经元凋亡程度无差异。miR-a的过表达则可以显著抑制小鼠海马神经元凋亡，当BTG2表达恢复时，这种凋亡又恢复了（图3k）。这些结果表明，miR-a通过靶向BTG2表达来减轻POCD并减少神经元凋亡。4.BTG2通过促进Bax表达加重POCD已有研究表明，BTG2可以上调Bax，而Bax在POCD小鼠中高表达。为阐明BTG2-Bax轴在POCD中的作用，使用sh-BTG2-1和sh-BTG2-2，以敲低HT-22细胞中的BTG2。进行RT-qPCR和免疫印迹以确定sh-BTG2的沉默效率。结果表明，sh-BTG2-2组中BTG2的mRNA和蛋白质表达最低，Bax的表达也受到抑制，因此被选择用于后续实验（图4a，b）。给小鼠注射了慢病毒包装的sh-Ctrl，sh-BTG2，sh-BTG2+oe-NC或sh-BTG2+oe-Bax。随后的RT-qPCR和免疫印迹结果显示，与对照组相比，手术组BTG2和Bax的mRNA和蛋白水平升高；与手术+sh-Ctrl组相比，手术+sh-BTG2组的BTG2和Bax降低，而手术+sh-BTG2+oe-Bax的BTG2表达保持不变，Bax的表达增加（图4c）。水迷宫测试结果显示，在试验期间，手术组和手术+sh-Ctrl组之间的平台等待时间无差异。但是，在第5天BTG2沉默后，小鼠的潜伏期缩短，而Bax的表达恢复则延长了潜伏期（图4d）。在试验期间和水迷宫测试当天，不同组小鼠的游泳速度无显著差异（图4e），表明各组均没有运动障碍。BTG2敲低增加了小鼠在目标象限中花费的时间，但在Bax表达恢复后，在目标象限花费时间再度减少（图4f）。氧化应激标志物的评估结果显示，BTG2敲低后，小鼠海马组织中ROS和MDA的水平显著降低，SOD活性提高。但是，Bax过表达逆转了上述现象（图4g）。NeuN染色结果表明BTG2敲减导致小鼠海马中神经元数量增加，这种作用被Bax过表达所逆转（图4h）。TUNEL结果显示，BTG2敲减可显著降低小鼠海马神经元凋亡，这种作用被Bax过表达所逆转（图4i）。5.益生菌（VSL＃3）通过miR-a/BTG2/Bax改善POCD

为进一步阐明miR-a/BTG2/Bax对POCD的调控机制，将小鼠用VSL＃3或oe-NC/oe-Bax联合处理。RT-qPCR和免疫印迹结果表明，与对照组相比，手术组miR-a的表达降低，BTG2或Bax的表达升高。与手术组相比，手术+VSL＃3组增加了miR-a的表达，降低了BTG2或Bax的表达。与手术+VSL＃3+oe-NC组相比，miR-a和BTG2的表达无明显差异，而手术+VSL＃3+oe-Bax组的Bax表达增加（图5A）。水迷宫测试结果显示，在试验过程中，手术+VSL＃3组和手术+VSL＃3+oe-NC组的小鼠平台潜伏期没有显著差异。在第5天，手术+VSL＃3+oe-Bax组中小鼠的潜伏期超过手术+VSL＃3+oe-NC组中的小鼠的潜伏期（图5b）。在试验期间和水迷宫试验当天，不同组之间的小鼠游泳速度无差异（图5c）。此外，手术+VSL＃3组和手术+VSL＃3+oe-NC组的小鼠在目标象限所花费的时间相似，但是手术+VSL＃3+oe-Bax组的小鼠在目标象限所花费的时间明显减少（图5d）。用VSL＃3处理后，小鼠海马中的ROS和MDA含量显著降低，但SOD活性显着提高。Bax的过表达逆转了VSL＃3处理的上述效果（图5e）。NeuN和TUNEL染色结果表明，Bax过表达减弱了VSL＃3对神经元数量（图5f）和神经元凋亡（图5g）的影响。在手术+VSL＃3和手术+VSL＃3+oe-NC组之间，小鼠海马组织的神经元坏死和损伤未见明显变化。此外，在恢复Bax表达后，小鼠神经元坏死和损伤加剧了（图5h）。以上这些结果表明益生菌（VSL＃3）通过促进miR-a，并抑制BTG2/Bax以改善POCD。

醉翁之艺点评

该研究探索了益生菌（VSL＃3）在POCD中的作用的分子机制。研究发现，在POCD小鼠模型中，miR-a可以降低BTG2和BAX的表达并减轻小鼠的POCD症状。VSL＃3处理上调了miR-a，从而抑制了BTG2和BAX的表达。这种机制通过抑制神经元凋亡来减轻小鼠的POCD症状。综上所述，这些结果为POCD的发展提供了新颖的见解，为miR-a提供了POCD的治疗靶标。此外，该研究结果表明，miR-a对调节其他人类神经退行性疾病可能很重要，这一预测需要在进一步的实验中进行测试，仍需要进一步研究以消除围手术期使用益生菌的潜在安全隐患。另一个问题是，围手术期益生菌的有效性是否会受到抗生素的影响。这些问题值得在将来进行更深入的讨论。

（苏殿三审校张一哲编译）

原始文献：

1.MaoL,ZengQ,SuW,SongM,LiJ,XieM.ElevationofmiR-aInhibitsBTG2/BAXExpressiontoAmelioratePostoperativeCognitiveDysfunctionFollowingProbiotics(VSL#3)Treatment.MolNeurobiol..

（本栏目由仙琚制药公益支持，仅供医学专业人士参考）

点击小程序码

将这些知识精粹带回家吧预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇


转载请注明地址:http://www.shuiniujiaoa.com/snjyfyl/7540.html