Рейн уменьшает ишемически-реперфузионное повреждение головного мозга за счёт подавления ферроптоза через путь NRF2/SLC7A11/GPX4

Введение: Ишемический инсульт, являющийся одной из основных причин смерти и инвалидизации во всём мире, развивается вследствие снижения кровотока в головном мозге, что приводит к необратимому повреждению нейронов. Согласно последним данным, ферроптоз — форма регулируемой клеточной гибели — играет ключевую роль в патогенезе ишемического инсульта. Рейн, природное антрахиноновое соединение, обладает нейропротекторными свойствами, однако его роль в ферроптозе и лежащие в основе этих эффектов механизмы остаются неясными. В настоящем исследовании изучали защитное действие рейна при ишемически-реперфузионном повреждении в модели окклюзии средней мозговой артерии (MCAO) у крыс и в культуре клеток HT22, подвергнутых депривации кислорода и глюкозы с последующей реперфузией (OGD/R). Лечение рейном дозозависимо уменьшало выраженность неврологического дефицита, объём инфаркта и нарушение гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) в модели MCAO. Кроме того, рейн подавлял окислительный стресс, образование внутриклеточных активных форм кислорода (АФК) и экспрессию белков, связанных с ферроптозом, в моделях in vivo и in vitro. Механистически рейн защищал клетки HT22 от повреждения, вызванного OGD/R, регулируя сигнальный путь NRF2/SLC7A11/GPX4. После ингибирования NRF2 этот эффект исчезал, что указывает на зависимость нейропротекторного действия рейна от NRF2. Результаты молекулярного докинга и микромасштабного термофореза также подтвердили прямое взаимодействие рейна с NRF2 — белком, связанным с ферроптозом. Таким образом, рейн оказывает нейропротекторное действие при ишемически-реперфузионном повреждении головного мозга, подавляя ферроптоз через ось NRF2/SLC7A11/GPX4, что указывает на его потенциальную терапевтическую ценность при ишемическом инсульте.

Цель: Изучить нейропротекторное действие рейна, природного антрахинонового соединения, при ишемически-реперфузионном повреждении и выяснить лежащие в его основе механизмы, связанные с ферроптозом и сигнальным путём NRF2/SLC7A11/GPX4.

Методы: Для оценки эффектов in vivo использовали модель окклюзии средней мозговой артерии (MCAO) у крыс, а в качестве модели in vitro — клетки HT22, подвергнутые депривации кислорода и глюкозы с последующей реперфузией (OGD/R). Для изучения влияния рейна на ишемически-реперфузионное повреждение и ферроптоз проводили комплексную оценку, включавшую определение неврологического дефицита, окрашивание хлоридом 2,3,5-трифенилтетразолия, оценку утечки синего Эванса, выявление внутриклеточных АФК, МТТ-тест, анализ с использованием двойного люциферазного репортёрного гена, оценку окислительного стресса и содержания Fe2+, иммунофлуоресцентное исследование, вестерн-блоттинг, проточную цитометрию, молекулярный докинг и микромасштабный термофорез.

Результаты: Рейн оказывал дозозависимое нейропротекторное действие при ишемически-реперфузионном повреждении головного мозга, уменьшая объём инфаркта и нарушение ГЭБ в модели MCAO. В моделях in vivo и in vitro рейн подавлял окислительный стресс, образование внутриклеточных АФК и экспрессию белков, связанных с ферроптозом. Кроме того, рейн защищал клетки HT22 от повреждения, вызванного OGD/R, регулируя сигнальный путь NRF2/SLC7A11/GPX4; ингибирование NRF2 устраняло эти терапевтические эффекты. Результаты молекулярного докинга и микромасштабного термофореза подтвердили прямое взаимодействие рейна с NRF2 — белком, связанным с ферроптозом.

Выводы: Рейн уменьшает ишемически-реперфузионное повреждение головного мозга, подавляя ферроптоз через ось NRF2/SLC7A11/GPX4, что подчёркивает его потенциальную ценность в качестве терапевтического средства при ишемическом инсульте.