刺芒柄花素调控海马脑区GABA能神经元缓解脑缺血再灌注损伤小鼠认知功能障碍与炎性损伤OA

[目的]探讨刺芒柄花素(formononetin,For)减轻脑缺血再灌注损伤小鼠的认知功能障碍与炎性损伤的作用及相关机制。[方法]采用随机数字表法,将C57BL/6雄性小鼠分为假手术组(SHAM组)、模型组[大脑中动脉阻塞/再灌注组(middle cerebral artery occlusion/reperfusion,MCAO/R组)]、For低剂量组(For-L组,10 mg·kg^(-1))、For中剂量组(For-M组,20 mg·kg^(-1))、For高剂量组(For-H组,40 mg·kg^(-1)),每组12只。MCAO/R组、For-L组、For-M组和For-H组小鼠建立MCAO/R模型,造模结束后,For各剂量组灌胃给药;SHAM组和MCAO/R组小鼠则给予等量纯化水,1次/d,连续14 d。给药结束后,进行神经功能评分,通过新物体实验和条件恐惧实验评估小鼠认知障碍。行为学实验结束后,处死小鼠并取材,部分脑组织行2,3,5-三苯基四氮唑氯化物(2,3,5-triphenyltetrazolium chloride,TTC)染色,评估脑梗死体积以及脑水肿情况;HE染色观察海马脑区细胞水肿、炎症聚集情况;免疫荧光检测γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)能神经元谷氨酸脱羧酶2(glutamate decarboxylase 2,GAD2)、胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)、离子化钙结合适配分子1(ionized calcium-binding adapter molecule 1,IBA1)的蛋白表达;采用ELISA法和免疫印迹法检测TNF-α、IL-1β和IL-6等炎症因子表达,评估炎性损伤程度。[结果]与SHAM组比较,MCAO/R组、For-L组、For-M组和For-H组小鼠脑梗死面积增大,脑含水量增加,新物体探索时间减少,条件恐惧实验中情境性冻结时间减少,海马脑区GAD2、GFAP、IBA1荧光强度上调,TNF-α、IL-1β和IL-6表达增加(P<0.001)。与MCAO/R组比较,For-M组和For-H组小鼠脑梗死面积减小,脑含水量减低,新物体探索时间增多,条件恐惧实验中情境性冻结时间增加,海马脑区GAD2、GFAP、IBA1荧光强度下调,并减少TNF-α、IL-1β和IL-6表达(P<0.05,P<0.01,P<0.001);For-L组对脑损伤及行为学指标改善不明显(P>0.05),但TNF-α、IL-1β和IL-6蛋白表达显著减低(P<0.01,P<0.001)。[结论]For能够缓解MCAO/R小鼠的认知功能障碍与炎性损伤,其机制可能与调控海马脑区GABA能神经元有关。