[Effects of electroacupuncture intervention at different time points on cuproptosis-related proteins and copper homeostasis in rats with cerebral ischemia-reperfusion injury].

چکیده اصلی

OBJECTIVES: To observe the effects of electroacupuncture (EA) intervention at different time points on cuproptosis-related proteins and Cu2+ levels in the ischemic penumbra of rats with cerebral ischemia-reperfusion injury (CIRI) after acute ischemic stroke (IS), so as to explore the mechanism by which acupuncture inhibits cuproptosis to improve neurological function in CIRI rats, as well as the therapeutic efficacy of intervention administered at different time windows. METHODS: SD rats were randomly divided into sham operation group, model group, 0 h acupuncture group, 24 h acupuncture group and 48 h acupuncture group, with 12 rats in each group. The middle cerebral artery occlusion/reperfusion (MCAO/R) model was established by Longa filament occlusion method. Rats in each EA group received 30 min of EA at "Baihui" (GV20) and "Fengfu" (GV16) at 0 h, 24 h and 48 h after reperfusion, respectively. Modified neurological severity score (mNSS) was used to evaluate the recovery of neurological deficit. 2, 3, 5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining was adopted to detect cerebral infarct volume. Colorimetric assay was performed to measure Cu2+ content in brain tissues of the ischemic penumbra. Real-time quantitative PCR and Western blot were used to detect the mRNA and protein expression of ferredoxin 1 (FDX1), dihydrolipoamide S-acetyltransferase (DLAT), lipoic acid synthetase (LIAS), and solute carrier family 31 member 1 (SLC31A1) in the ischemic penumbra. RESULTS: Compared with the sham operation group, the model group exhibited significantly elevated mNSS score, cerebral infarct volume, Cu2+ content in ischemic penumbra tissues, as well as increased mRNA and protein expression of DLAT and SLC31A1 (P<0.01)；meanwhile, the mRNA and protein expression of FDX1 and LIAS were markedly decreased (P<0.01). Compared with the model group, all acupuncture groups presented reduced mNSS score, cerebral infarct volume, Cu2+ level, together with down-regulated mRNA and protein expression of DLAT and SLC31A1 (P<0.01, P<0.05), and up-regulated mRNA and protein expression of FDX1 and LIAS (P<0.01, P<0.05). Compared with the 24 h acupuncture group and 48 h acupuncture group, the 0 h acupuncture group showed distinctly lower mNSS score, cerebral infarct volume, Cu2+ content, and weaker mRNA and protein expression of DLAT and SLC31A1 (P<0.05, P<0.01), accompanied by remarkably higher mRNA and protein expression of FDX1 and LIAS (P<0.01, P<0.05). The 24 h acupuncture group achieved better outcomes in cerebral infarct volume, Cu2+ content, and mRNA expression of DLAT, SLC31A1, FDX1 and LIAS relative to the 48 h acupuncture group (P<0.01, P<0.05). CONCLUSIONS: EA intervention can effectively suppress cuproptosis and alleviate cerebral injury in CIRI rats, and early EA intervention exerts superior efficacy in ameliorating neurological impairment after CIRI. The underlying mechanism may involve regulating the expression of FDX1, DLAT, LIAS and SLC31A1, reducing brain Cu2+ concentration, and thereby inhibiting neuronal cuproptosis.

ترجمه فارسی چکیده

هدف: مشاهده تأثیر مداخله الکتریکی-آکوپانکچر (EA) در نقاط زمانی مختلف بر پروتئین‌های مرتبط با کاپروپتوز و سطوح Cu2+ در پنومبر ایسکمیک موش‌های دارای آسیب ایسکمیک-رپرفوز مغزی (CIRI) پس از سکته مغزی حاد، برای بررسی مکانیسم مهار کاپروپتوز توسط آکوپانکچر و اثربخشی درمانی در پنجره‌های زمانی مختلف. روش‌ها: موش‌های SD به گروه‌های عملیات جعلی، مدل، آکوپانکچر 0 ساعت، 24 ساعت و 48 ساعت به صورت تصادفی تقسیم شدند (هر گروه ۱۲ موش). مدل بسته شدن و بازگشایی شریان مغزی میانی (MCAO/R) با روش نخ لانگا ایجاد شد. موش‌های هر گروه EA ۳۰ دقیقه EA در نقطه «بای‌هوای» (GV20) و «فنگ‌فو» (GV16) دریافت کردند. از نمره شدت نقص عصبی اصلاح شده (mNSS) برای ارزیابی بهبود نقص عصبی استفاده شد. رنگ‌آمیزی TTC برای تشخیص حجم حمله مغزی و آزمایش رنگی برای اندازه‌گیری محتوای Cu2+ در بافت‌های پنومبر ایسکمیک انجام شد. PCR کوانتایتیو زمان واقعی و وسترن بلات برای تشخیص بیان mRNA و پروتئین فریدوکسین ۱ (FDX1)، دی‌هیدرو‌لیپوآمید S-آسلت‌ترانسفراز (DLAT)، سنتاز لاکتیک اسید (LIAS) و خانواده حمل‌کننده حلال ۳۱ عضو ۱ (SLC31A1) استفاده شد. نتایج: مقایسه با گروه عملیات جعلی، گروه مدل نشان‌دهنده افزایش معنی‌دار نمره mNSS، حجم حمله مغزی، محتوای Cu2+ و بیان mRNA و پروتئین DLAT و SLC31A1 (P<0.01) بود، در حالی که بیان mRNA و پروتئین FDX1 و LIAS به طور چشمگیری کاهش یافت (P<0.01). مقایسه با گروه مدل، تمام گروه‌های آکوپانکچر نشان‌دهنده کاهش نمره mNSS، حجم حمله مغزی و سطح Cu2+، همراه با کاهش بیان mRNA و پروتئین DLAT و SLC31A1 (P<0.01, P<0.05) و افزایش بیان mRNA و پروتئین FDX1 و LIAS (P<0.01, P<0.05) بود. مقایسه با گروه‌های آکوپانکچر 24 و 48 ساعت، گروه آکوپانکچر 0 ساعت نمره mNSS، حجم حمله مغزی و محتوای Cu2+ و بیان mRNA و پروتئین DLAT و SLC31A1 را به طور قابل توجهی پایین‌تر (P<0.05, P<0.01) و بیان mRNA و پروتئین FDX1 و LIAS را به طور چشمگیری بالاتر (P<0.01, P<0.05) نشان داد. گروه آکوپانکچر 24 ساعت نتایج بهتری در حجم حمله مغزی، محتوای Cu2+ و بیان mRNA DLAT، SLC31A1، FDX1 و LIAS نسبت به گروه آکوپانکچر 48 ساعت داشت (P<0.01, P<0.05). نتیجه‌گیری: مداخله EA می‌تواند کاپروپتوز را به طور مؤثر مهار کرده و آسیب مغزی را در موش‌های CIRI تسکین دهد، و مداخله EA زودهنگام اثربخشی برتری در بهبود اختلال عصبی پس از CIRI دارد. مکانیسم زیربنایی ممکن است شامل تنظیم بیان FDX1، DLAT، LIAS و SLC31A1 و کاهش غلظت Cu2+ مغزی باشد.

متن کامل اصلی