基于Nrf2通路研究通腑养髓方调控Wilson病模型TX小鼠神经细胞铁死亡的机制

目的 基于核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2- related factor,Nrf2)信号通路观察通腑养髓方对Wilson病(Wilsons disease, WD)模型TX小鼠神经细胞铁死亡的干预效应，并探讨通腑养髓方对WD神经细胞损伤的保护机制。方法 以DL小鼠为正常对照，将TX小鼠随机分为模型组和通腑养髓方组，通腑养髓方组以通腑养髓方中药灌胃治疗30 d，模型组和对照组小鼠以生理盐水灌胃，末次灌胃后取各组小鼠脑组织。采用电感耦合等离子体质谱法检测小鼠脑组织铜、铁微量元素含量，免疫荧光染色技术检测小鼠脑组织转铁蛋白受体（transferrin receptor, TfR）表达水平，比色法检测小鼠脑组织超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）活性和丙二醛（malondialdehyde, MDA）含量，透射电子显微镜观察小鼠脑组织细胞线粒体形态变化，Fluoro-Jade B（FJB）染色观察小鼠神经细胞损伤程度，Western blot法检测小鼠脑组织铁死亡及Nrf2信号通路相关蛋白［Nrf2，铁蛋白重链（ferritin heavy chain,FTH1）、血红素加氧酶1（heme oxygenase 1,HO1）、醌氧化还原酶1（NADPH quinone oxidoreductase 1,NQO1）］表达水平。结果 与正常对照组比较，模型组小鼠脑内铜、铁含量，TfR表达水平，MDA含量显著升高（P<0.05），SOD活性显著下降（P＜0.05）；与模型组比较，通腑养髓方组小鼠脑内铁含量，TfR表达水平，MDA含量显著降低（P＜0.05），SOD活性显著升高（P＜0.05）。模型组小鼠脑组织线粒体膜皱缩，嵴数量减少或消失，空泡产生；通腑养髓方组小鼠脑组织线粒体结构损伤程度明显减轻。与正常对照组比较，模型组小鼠神经细胞损伤程度显著增加（P<0.05）；与模型组比较，通腑养髓方组神经细胞损伤程度显著减少（P<0.05）。模型组小鼠脑内谷胱甘肽过氧化物酶4（glutathione peroxidase 4,GPX4）表达水平较正常对照组显著降低（P< 0.05），通腑养髓方组脑内GPX4表达水平较模型组显著升高（P<0.05）。模型组小鼠脑内Nrf2、FTH1、HO1、NQO1表达水平较正常对照组显著降低（P<0.05），通腑养髓方组脑内Nrf2、FTH1、HO1、NQO1表达水平较模型组显著增加（P<0.05）。结论 通腑养髓方通过上调TX小鼠神经细胞GPX4等铁死亡相关蛋白及Nrf2、FTH1、HO1、NQO1等Nrf2通路相关蛋白的表达水平，减轻铜蓄积所致的氧化应激，抑制神经细胞铁死亡，从而起到保护神经细胞的作用。