基于铁死亡调控探讨GLP-1RA减轻高糖环境下脑梗死损伤的机制OA

目的观察胰高血糖素样肽1受体激动剂(GLP-1RA)减轻高糖环境下脑梗死损伤的作用,并基于铁死亡调控探讨分子机制。方法选取40只雄性SD大鼠,随机分为假手术组、脑梗死组、脑梗死+高糖组、治疗组,每组10只。脑梗死组、脑梗死+高糖组、治疗组采用大脑中动脉阻塞联合链脲佐菌素诱导高糖合并脑梗死模型;假手术组仅接受颈部切开及颈动脉分离,无线栓和注射链脲佐菌素操作;脑梗死+高糖组大鼠术前腹腔注射链脲佐菌素;治疗组于再灌注即刻起,每天皮下注射GLP-1RA,连续给药7 d后处死大鼠,取脑组织进行后续检测。采用HE染色测算各组脑梗死体积,采用Western blotting法检测梗死脑组织中的铁死亡标志物溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、核受体共激活因子4(NCOA4)、神经源性位点Notch同源蛋白1(Notch1)、核内Yes相关蛋白(YAP)、自噬相关蛋白1(Beclin-1)。将人脑星形胶质细胞分为对照组、OGD/R组、模型组、GLP-1RA组、Notch1组、Notch1+YAP组、Fer-1组。对照组正常培养;OGD/R组、模型组、GLP-1RA组、Notch1组、Notch1+YAP组、Fer-1组制作氧糖剥夺/复氧(OGD/R)+高糖模型;OGD/R组只制作OGD/R模型;GLP-1RA组、Notch1组、Notch1+YAP组、Fer-1组于OGD/R处理前1 h加入GLP-1RA,在此基础上,Notch1组转染Notch1过表达质粒,Notch1+YAP组转染Notch1+YAP过表达质粒,Fer-1组在转染Notch1过表达质粒时加入铁死亡特异性抑制剂Ferrostatin-1。采用流式细胞术检测并计算细胞凋亡率,采用Western blotting法检测细胞中的Notch1、核内YAP、SLC7A11、GPX4蛋白,采用ELISA法检测丙二醛(MDA)、Fe^(2+)水平及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,采用免疫荧光法检测NCOA4和自噬相关蛋白1(Beclin-1)。结果与假手术组相比,脑梗死组和脑梗死+高糖组大鼠脑梗死体积增大,细胞凋亡增多,NCOA4表达增高,SLC7A11、GPX4表达下调,而治疗组有效逆转了上述变化(P均<0.05)。细胞实验中,过表达Notch1进一步增强了GLP-1RA对YAP的激活作用、对SLC7A11和GPX4的上调作用以及对NCOA4、Beclin-1的下调作用(P均<0.05);Notch1与YAP共过表达可使保护效应最大化(P均<0.05)。联合使用Ferrostatin-1可进一步降低MDA、Fe^(2+)水平,且此效应不依赖SLC7A11、GPX4的上调(P均<0.05)。结论GLP-1RA能够减轻高糖环境下脑梗死损伤;GLP-1RA可能通过激活Notch1/YAP轴蛋白,上调SLC7A11、GPX4表达并抑制NCOA4介导的自噬,从而抑制铁死亡,最终达到减少细胞凋亡、减轻脑损伤的效果。