Page 14 - 南京医科大学学报自然科学版

第42卷第8期
·1056 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2022年8月

cells and observed that the changes of neuronal apoptosis by flow cytometry. Results：Shikonin treatment improved mNSS after TBI
and exerted neuroprotective effects. Shikonin could inhibit the level of ROS，LPO，MDA，and promoted the increase of SOD，GPx，

alleviating the oxidative damage after TBI. Moreover，shikonin significantly inhibited the inflammatory activation of NF⁃ κB/NLRP3
after TBI，and inhibited the activation of microglia and astrocytes in the penumbra around the injury. Conclusion：Shikonin may play a
neuroprotective effect after TBI via inhibiting the activation of NF⁃κB/NLRP3 and alleviating oxidative stress.
［Key words］ traumatic brain injury；shikonin；neuroinflammation；oxidative stress
［J Nanjing Med Univ，2022，42（00）：1055⁃1064］

创伤性脑损伤（traumatic brain injury，TBI）是全 紫癜效果明显，紫草注射液可以治疗急慢性肝炎 。
［9］
球导致残疾和死亡的主要原因之一。全球每年有 除此之外，其在抗免疫缺陷以及清除活性氧等方面
超过5 000万人患有TBI，由于中国以及其他发展中 也有重要作用 ［10］ 。而紫草素是一种从紫草植物根
国家近年来工业化进程的高速发展，TBI 的发病率 中提取的萘醌化合物，其药理作用如抗肿瘤、抗氧
仍在每年上升 。TBI 的病理过程主要分为两个阶 化、抗炎、抗凋亡、促进伤口愈合等，其临床作用得
［1］
段：原发性脑损伤以及随后的继发性脑损伤。原发 到了深入的研究。先前的研究表明，紫草素通过抑
性脑损伤主要由机械外力引起脑组织直接损伤。 制核因子（NF）⁃κB信号通路对脂多糖诱导的乳腺炎
最初的机械损伤可导致神经元轴突损伤、神经胶质 发挥抗炎作用 ［11］ 。在心肌缺血再灌注损伤小鼠中，
细胞活化以及血脑屏障（blood brain barrier，BBB）破 紫 草 素 可 提 高 超 氧 化 物 歧 化 酶（superoxide Dis⁃
坏。继发性脑损伤的主要机制则涉及氧化应激、炎 mutase，SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione per⁃
症、细胞凋亡、内质网应激（endoplasmic reticulum oxidase，GPx）水平，降低丙二醛（malondialdehyde，
［12］
stress，ER stress）和线粒体功能障碍等。机械损伤 MDA）水平，减轻氧化应激发挥保护作用 。在脑缺
造成的细胞死亡无法真正避免，而由多种机制驱动 血再灌注损伤的动物模型中，紫草素可通过抑制NF⁃
的继发性脑损伤则可以通过后期治疗进行干预。 κB的活性及降低p38MAPK的磷酸化负向调控肿瘤
因此现阶段改善TBI预后的尝试主要集中在减轻导 坏死因子⁃α（tumor necrosis factor⁃α，TNF⁃α）及基质金
［2］
致继发性损伤恶化的分子级联反应 。虽然TBI的 属蛋白酶9（matrix metallopeptidase 9，MMP9）的表达，
病理生理学已经得到了大量的研究 ［3-4］ ，但目前仍然 发挥抑制神经炎症和保护血脑屏障的作用 。综上
［13］
缺乏有效的针对TBI的治疗药物。 所述，紫草素可能针对神经系统的炎性反应，氧化应
TBI 后活性氧（reactive oxygen species，ROS）过 激损伤等有很好的保护作用。然而，紫草素在以上述
量产生导致的氧化应激参与神经元的凋亡。TBI后 神经病理改变为特征的TBI中的作用并无相关的研
花生四烯酸的环氧酶途径可产生大量的 ROS，而由 究。因此，本研究旨在阐明紫草素在TBI中的保护机
ROS引起的兴奋性毒性作用导致钙离子内流，从而 制，为临床治疗TBI提供新思路。
［5］
引起谷氨酸受体激活导致神经元的凋亡 。因此，
1 材料和方法
抗氧化应激和控制神经炎症在治疗 TBI 也具有相
［6］
当的潜力 。不仅如此，小胶质细胞作为中枢神经 1.1 材料
最重要的固有免疫细胞和主要的效应细胞，在 TBI 从南京医科大学实验动物中心购买 8 周龄的
后继发性炎症反应中发挥关键性作用。脑外伤 C57/B6的雌性小鼠，保证小鼠适宜温度和湿度的生
后，小胶质细胞迅速活化，早期有助于清除坏死的 存环境，光照明暗各12 h。小鼠可以自由获得食物和
细胞和促进组织的修复，但是在 TBI 后小胶质持续 水。所有动物实验均经南京医科大学动物护理和使
的过度激活，释放大量的炎性细胞因子并不利于 用委员会批准（伦理批文编号：IACUC⁃2011010）。紫
［7］
TBI 的修复 。 草素（Shikonin，上海陶素生化有限公司）；戊巴比妥
中医药临床疗效确切、用药相对安全、治疗方 钠（Sigma⁃Aldrich公司，美国）；BCA蛋白定量试剂盒
式灵活，近年来得到了越来越广泛的认可 。紫草 （上海碧云天生物科技有限公司）；NLRP3 抗体，
［8］
是一种临床常用的中药材，其广泛的药理与临床作 NeuN 抗体（Novus Biologicals 公司，美国）；Caspase1
用备受关注。例如，紫草对肺结核合并血小板减少性 抗体，IL⁃1β抗体，ASC 抗体（Cell signaling technology