Водородът защитава глиалните клетки и облекчава свързаната със сепсис енцефалопатияНаучно Изследване

Резюме:

История: Свързаната със сепсис енцефалопатия (SAE) е усложнение на централната нервна система при пациенти със сепсис. Понастоящем не е налично ефективно лечение на сепсис. Водородът играе защитна роля при различни заболявания; въпреки това подробният механизъм на заболяването, лекувано с водород, остава неясен. Целта на това проучване беше да се изследва ефектът на водорода върху SAE in vitro и in vivo и механизма на водорода в митохондриалната динамика и неговата функция в астроцитите и микроглиите, стимулирани от липополизахариди (LPS).

Методи: Животински модели на SAE бяха генерирани чрез лигиране и пункция на цекума, а SAE моделът беше установен чрез in vitro LPS стимулация. МТТ, лактат дехидрогеназа (LDH), реактивни кислородни видове (ROS), активност на хемоксигеназа-1 (HO-1), потенциал на митохондриалната мембрана (MMP) и тестове за клетъчна апоптоза бяха използвани за определяне на ефекта на водорода върху астроцитите и стимулираната микроглия от LPSs. Връзките между свързания с ядрен фактор еритроиден 2 фактор 2 (Nrf2), YY1 и HO-1 бяха изследвани чрез имунопреципитация и ко-имунопреципитация на хроматин. Свързани с митохондриалната хомеостаза протеини в LPS-стимулирани глиални клетки и мозъчни тъкани на SAE мишки бяха открити чрез Western blotting. Ефектите от третирането с водород в модела на мишка SAE бяха изследвани с помощта на анализи на водния лабиринт на Morris и Y-лабиринта.

Резултати: След извършване на експерименти с различни концентрации на LPS in vitro, ние избрахме 1000 ng/ml за последващи експерименти. Водородът отслабва увеличаването на ROS, LDH и апоптозата и насърчава намаляването на клетъчната активност и ММР, като допълнително насърчава увеличаването на експресията на HO-1, индуцирана от LPS в астроцити и микроглия. Освен това, водородът допълнително насърчава експресията на Nrf2, HO-1, PGC-1α, TFAM, PARKIN и PINK1, инхибира LPS-индуцираната OPA1 и MFN2 експресия в астроцити и микроглия и намалява експресията на DRP1 след LPS индукция. Интересно е, че лечението с водород засилва свързването между Nrf2 и YY1. Въпреки това, заглушаването на Nrf2 или YY1 премахва защитните ефекти на водорода върху клетъчната активност, LDH, ROS и MMP; апоптоза; и регулиране на Nrf2, HO-1, PGC-1α, TFAM, OPA1, DRP1, MFN2, PARKIN и PINK1 в микроглия. И накрая, лечението с водород подобри резултатите от поведенческото откриване, апоптозата, Nrf2, HO-1, PGC-1α, TFAM, OPA1, DRP1, MFN2, PARKIN, PINK1 и цитокините в SAE in vivo. Заключения: Водородът подобрява клетъчното увреждане и качеството на митохондриите, които са свързани с експресията на HO-1, насърчавана от комплекса Nrf2/YY1 in vitro. Следователно лечението с водород може да представлява нов терапевтичен метод за лечение на SAE.