Исследовательская статья

Лансопразол улучшает долгосрочную неврологическую функцию за счёт облегчения повреждений кишечника в мышиной модели внутримозгового кровоизлияния

DOI:

10.3791/69596

⸱

16 января 2026 г.

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Gastroenterology, Yantaishan Hospital, 2School of Pharmacy, Key Laboratory of Molecular Pharmacology and Drug Evaluation, Ministry of Education, Collaborative Innovation Center of Advanced Drug Delivery System and Biotech Drugs in Universities of Shandong, Yantai University, 3Shandong Xiehe University

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Модель мышиного кровоизлияния в мозг (ИХГ), индуцированная коллагеназой, была обработана лансопразолом. Лансопразол не только облегчал повреждение кишечника, вызванное ICH, и снизил уровень липополисахаридов (ЛПС) и IL-1β, но и подавил воспаление мозга. Лансопразол улучшил обучение и память (долгосрочную неврологическую функцию) у мышей с ИХ.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Внутримозговое кровоизлияние (ИХК) может нарушать работу желудочно-кишечного тракта и вызвать повреждения кишечника, способствуя неблагоприятным клиническим исходам. В данном исследовании изучалось влияние лансопразола на повреждения кишечника и неврологическую функцию у мышей с ИХ. Мышам стереотаксически вводили коллагеназу для создания модели ICH. Оценивались неврологические функции, содержание воды в мозге, проницаемость гематоэнцефалического барьера, повреждения кишечника и проницаемость кишечника. Также анализировались уровни ЛПС и IL-1β в крови и мозге. Лечение лансопразолом было связано с облегчением повреждений кишечника, снижением уровня ЛПС и IL-1β в крови и мозге, снижением содержания вод в мозге и подавлением воспаления мозга у мышей с ИХ. Хотя введение лансопразола не привело к улучшению результатов в тестах Гарсии, размещении передних конечностей и ротародном тесте (краткосрочные неврологические функции), оно значительно улучшило обучение и память (долгосрочную неврологическую функцию). Эти результаты показали, что лечение лансопразолом связано с улучшением долгосрочных неврологических исходов и уменьшением повреждений кишечника у мышей с ИХК.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Геморрагический инсульт сопровождается высокой смертностью и инвалидностью. В последнее время распространённость инсульта в Китае возросла, что делает его ведущей причинойсмерти 1. Хотя внутримозговое кровоизлияние (ИХГ) встречается реже, оно значительно более смертельно, чем ишемический инсульт. Исследования сообщают о 40% смертности в течение 1 месяца после НГГ; Кроме того, примерно 75% выживших не могут жить самостоятельно черезгод 2.

Мозг взаимодействует с желудочно-кишечным трактом через несколько путей, включая блуждающий нерв, кишечную нервную систему и микробный метаболизм. Ось мозг-кишечник — это хорошо известная и клинически значимаярегуляторная система 3. Слизистой кишечной слизистой регулирует всасывание воды, электролитов и питательных веществ, предотвращая попадание патогенов и токсинов в кровоток. КГГ может нарушить этот кишечный барьер и вызвать повреждения желудочно-кишечного тракта. Дисфункция барьера, в свою очередь, способствует недоеданию, иммуносупрессии и плохим клиническимрезультатам 4. Повышение проницаемости кишечника, вызванное ICH, позволяет вредным эндогенным веществам попадать в кровоток, вызывая системные воспалительные реакции и синдром дисфункции множественных органов. Повреждение слизистой кишечной слизистой после НГК может даже позволить кишечным бактериям проникнуть в кровь, что может привести к системныминфекциям 5. У многих пациентов развиваются дисмоторика кишечника, микробный дисбиоз, слизистые кровотечения и сепсис. Одно из предыдущих исследований показало, что НГГ вызывает миграцию кишечных патогенов и токсинов вмозг 6.

Лансопразол, ингибитор протонной помпы (ИПП), необратимо ингибирует протонную помпу и тем самым снижает секрецию желудочной кислоты. Он применяется для лечения язв желудка и двенадцатиперстной кишки, эрозивного эзофагита, гастроэзофагеального рефлюксного заболевания и нестероидных противовоспалительных язв желудка, связанных спрепаратами 7. Предыдущее исследование показало, что профилактика ИПП негативно влияет на исходы пациентов при ишемическоминсульте 8. Другие опубликованные исследования указывали на связь между использованием ИПП и когнитивным снижением. Эпидемиологическое исследование показало, что у пациентов, введённых ИПП, был повышенный риск развития деменции и болезниАльцгеймера 9. Проспективное когортное исследование, сравнивающее долгосрочных пользователей ИПП с теми, кто не пользуется, показало, что использование ИПП связано с повышенным риском деменции, и авторы рекомендовали не применять ИПП у пациентов из группы риска в качестве профилактическоймеры 10. Настоящее исследование было проведено с целью изучения влияния лансопразола на повреждения кишечника, а также кратко- и долгосрочную неврологическую функцию (в частности, обучение и память) у мышей с НК. Мы выдвигаем гипотезу, что лансопразол может подавлять проникновение ЛПС благодаря его эффекту защиты кишечного барьера, облегчая системное и неврологическое воспаление и, следовательно, улучшая неврологическую функцию у мышей с ИХ.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эксперименты проводились в соответствии с Руководством по уходу и использованию лабораторных животных Национальных институтов здоровья (NIH Publication No. 8023, пересмотренное в 1978 году). Протокол был утверждён Этическим комитетом университета Яньтай (Утверждение No YTDX20240526). Опасные материалы утилизировались в соответствии с институциональными протоколами по химическим отходам. Рисунок 1 иллюстрирует схему экспериментального проекта. Реагенты и используемое оборудование перечислены в Таблице материалов.

1. Характеристики животных

Самцы мышей CD-1 весом 22-25 г содержались в комнате с циклом 12/12 часов свет/тьма. Животные могли свободно получать еду и воду.

2. Подготовка модели мыши ICH

Мышиная модель ICH была установлена согласно предыдущемуотчету 11. Кратковременно мышей анестезиировали ксилазином (10 мг/кг) и кетамином (90 мг/кг), затем помещали в стереотаксичную рамку. В правом корональном шве (2,2 мм латерально от средней линии, 0,2 мм позади брегмы) был просверлен небольшой отверстие для жернова. Микрошприц был введён в правое полушарие на глубине 3,5 мм от поверхности черепа. С помощью микроинфузионного насоса бактериальная коллагеназа (0,075 U в 0,5 мкл фосфатно-буферного физиологического раствора [PBS]) была введена со скоростью 0,15 мкл/мин. Иглу аккуратно убрали через 5 минут. Мыши в фиктивной группе получали эквивалентный объём PBS вместо коллагеназы. Запечатал отверстие для заусенцев костным воском, и разрез на коже головы был зашит. Температура тела животных поддерживалась на уровне 37°C до пробуждения.

3. Экспериментальное проектирование

Самцы мышей CD-1 были случайным образом распределены на три группы: фиктивные, модельные и лансопразол. Модель ICH была установлена, как описано выше. Через тридцать минут после индукции КГГ мыши из группы лансопразола получали лансопразол в дозе 30 мг/кг (доза лансопразола была выбрана согласно предыдущемуотчету 12), вводящий один раз в день в течение трёх последовательных дней. Мыши в фиктивной и модельной группах получали внутрибрюшинные инъекции PBS. Через 3 дня после НКГ краткосрочное неврологическое состояние оценивалось с помощью теста Гарсии, теста на расположение передних конечностей и ротародного теста. На 29-й день после индукции НГГ были проведены новые тесты на распознавание объектов и водный лабиринт для оценки долгосрочной неврологической функции.

4. Тест Гарсии

Два исследователя, ослеплённые к группе, провели тест Гарсии согласно ранее сообщенномупротоколу 13. Неврологическая функция оценивалась с помощью системы оценки от 0 до 21. Оценка состоит из семи подтестов, каждый из которых оценивается от 0 до 3 (0 = худший, 3 = лучший).

5. Тест на расстановку передних конечностей

После теста Гарсии тест на расстановку передних конечностей проводился по ранее описанномуметоду 14. Мышей держали вертикально, параллельно столу, позволяя их вибрассам скользить по поверхности. Расположение передних конечностей наблюдалось в 10 последовательных исследованиях. Процент расположения левой передней конечности был рассчитан следующим образом: Положение левой передней конечности / (расположение левой передней конечности + положение правой передней конечности) × 100%.

6. Тест Rotarod

После теста на переднюю конечность мышей помещали на вращающуюся удочку со скоростью 5 об/мин на 3 минуты для тренировки. Стержень ускорялась с 5 об/мин до 30 об/мин за 4 минуты. Длительность каждой мыши на удочке фиксировалась в течение 5 минут, а задержка выхода —15.

7. Анализ проницаемости кишечника и отёка мозга

После ротародного теста случайным образом выбирали по шесть мышей из каждой группы. Согласно предыдущемуметоду 16, FITC-декстран вводился внутрижелудочно в дозе 300 мг/кг. Три часа спустя мышей анестезиировали изофлураном, а кровь была взята из ретроорбитального венозного сплетения, центрифугирована при 4 °C и 11 000 × г в течение 5 минут. Содержание FITC-декстран измерялось с помощью считывателя флуоресцентных пластин при возбуждении 485 нм и длинах волн излучения 528 нм. Животным затем обезглавливали, а правое полушарие мозга было взято и взвешено для получения влажного веса. Ткань сушили при 100 °C в течение 24 часов для определения сухого веса. Содержание воды в мозге (%) рассчитывалось так: [(Влажный вес − Сухой вес) / Влажный вес] × 100%.

8. Оценка проницаемости гематоэнцефалического барьера (BBB)

После ротародного теста случайным образом выбирали шесть мышей из каждой группы для оценки проницаемости BBB. Внутрибрюшинно вводился 2% синий раствор Эванса при 4 мл/кг. Три часа спустя мыши были анестезиированы изофлураном и проведена транскардиальная перфузия с помощью PBS. Правое полушарие мозга было гомогенизировано 50% трихлоруксусной кислотой в соотношении 3:1 (мозговая ткань: трихлоруксусная кислота). Гомогенат центрифугировали при 15 000 × г и 4 °C в течение 20 минут. Затем 500 мкл супернатанта смешивались с 500 мкл этанола 70% и инкубировали ночью при 4 °C в темноте. Концентрация синего цвета Эванса измерялась на расстоянии 610 нм и количественно измерена с помощью стандартной кривой. Данные представлены в виде мкг синего цвета Эванса на мг ткани мозга.

9. Гистопатологическое исследование кишечника и мозга

После ротародного теста случайным образом выбирались три мыши из каждой группы. Мышей анестезиировали изофлураном. Ежуна, подвздошная клетка и мозг были собраны и закреплены в 10% формальдегиде. Ткани были разрезаны толщиной 5 мкм и проведено окрашивание гематоксилин-эозином (HE). Гистопатологическое исследование кишечника и мозга проводилось под микроскопом двумя экспериментаторами, которые были ослеплены групповыми заданиями. Количество микроглий, окружающих гематому, учитывалось в репрезентативных срезах. Подсчёт клеток проводился в пяти произвольных зрительных полях по трём секциям на животное.

10. Измерение LPS и IL-1β

После ротародного теста случайным образом выбирали по шесть мышей из каждой группы. Мышей анестезиировали изофлураном, и взяли кровь. Образцы крови были центрифугированы при 5 000 × г и 4 °C в течение 10 минут, после чего был собран сыворотка. Правое полушарие мозга было извлечено, и гомогенаты мозга были подготовлены в соотношении 1:3 (масса мозга в граммах к объёму PBS в миллилитрах). Гомогенаты центрифугировали при 12 000 × г и 4 °C в течение 10 минут. Концентрации белка в супернатанте были определены с помощью набора BCA. Уровни ЛПС и IL-1β как в сыворотке, так и в гомогенате мозга измерялись с помощью наборов ИФА в соответствии с инструкциями производителя.

11. Трансмиссионная электронная микроскопия

Для электронномикроскопического исследования по три животных из каждой группы были случайным образом отобраны после ротародного теста. Мыши были анестезиированы изофлураном и прошли транскардиальную перфузию с 2% глутаральдегида и 2,5% параформальдегида в 0,1 млн PBS (согласно утверждённым институционально протоколам). Затем мозг, ежунный и подвздошный слой были извлечены и помещены в 2% глутаральдегид в буфер какодилата 0,1 М (pH 7,4) при 4 °C ночью. Затем образцы были перенесены в 1% тетроксид осмия в течение 1 часа при комнатной температуре. Ткани разрезались на ультратонкие срезы (50 нм). После обезвоживания срезы окрашивались уранилацетатом и свинцовым цитратом для наблюдения под трансмиссионным электронным микроскопом. Все секции оценивались вслепую и фотографировались с помощью трансмиссионного электронного микроскопа.

12. Распознавание новых объектов

Через 29 дней после моделирования ICH был проведён новый тест на распознавание объектов для оценки функции обучения и памяти мышей. В первый день в аппарате не помещались предметы (длина: 40 см, ширина: 40 см, высота: 40 см), что позволяло мышам свободно исследовать его в течение 5 минут. На второй день в аппарат поместили два одинаковых предмета, и мышам разрешили исследовать их в течение 5 минут. Через двадцать четыре часа один из объектов был заменён на новый объект. Мыши снова исследовали два объекта в течение 5 минут. Время исследования фиксировалось, когда нос мыши касался объекта или когда её голова была ориентирована на объект на расстоянии 1 см. Время, потраченное на исследование нового объекта, было измерено и рассчитано. Более длительное исследование нового объекта свидетельствует о лучшем обучении и запоминании.

13. Водный лабиринт Морриса

Через 32 дня после моделирования ICH были оценены функции обучения и памяти с помощью водного лабиринта Морриса. Аппарат представлял собой круглый бассейн (диаметр: 100 см, высота: 40 см), заполненного водой (глубина: 25 см), поддерживаемого при температуре 22 °C ± 1 °C. Платформа для спасения (диаметр: 9 см) была погружена на 1 см ниже поверхности воды. В навигационном испытании мыши проходили четыре испытания в день. Время, потраченное на поиск платформы, фиксировалось как задержка побега. Мыши, не смогли найти платформу в радиусе 60 секунд, аккуратно направлялись к ней. На пятый день был проведён тест зонда 60 секунд. Функция памяти оценивалась путём записи задержки выхода, количества пересечений платформы и времени, проведённого в целевом квадранте. Данные анализировались с помощью программного обеспечения для видеоотслеживания.

14. Статистический анализ

Данные анализировались с помощью программного обеспечения GraphPad Prism версии 7.0. Результаты представлены в виде среднего ± стандартного отклонения. Тест Шапиро-Уилка использовался для оценки того, следуют ли данные каждой группы нормальному распределению. Различия между группами анализировались с помощью одностороннего ANOVA, а затем пост-хок теста Тьюки. Для непараметрических сравнений использовался тест Крускаля-Уоллиса, за которым следовал тест Данна. p-значение <0,05 считалось статистически значимым.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Влияние лансопразола на краткосрочные неврологические функции у мышей с ИХК

По сравнению с фальшивой группой, мыши из группы ICH показали значительно более низкие результаты в тесте Гарсии (p < 0,01). Однако мыши в группе с лансопразолом не показали улучшения показателей Гарсии по сравнению с группой ICH (p > 0,05) (рисунок 2A). Аналогично, процент расположен...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Повреждение кишечника является распространённым осложнением у пациентов с ИХК. Повреждения кишечника, вызванные ICH, могут привести к недоеданию, длительной госпитализации, плохим исходам и дажесмертности 17. Используя модель ICH на животных, это исследование впервые показало, что лансопразол снижает повреждения кишечника у мышей с ICH. Хотя лансопразол не показал положительного эффекта на краткосрочные неврологические функции, он значительно улучшил долгосрочные ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Благодарим Анджелу Морбен из Liwen Bianji (Edanz) (www.liwenbianji.cn/) за редактирование английского текста черновика этой рукописи. Настоящее исследование было поддержано грантами проекта Taishan Scholar Funding Project провинции Шаньдун.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Комплект BCABeyotime BiotechnologyP0009
КоллагеназыСигма-Олдрич128M4107v
Синяя краска ЭвансаСигма-ОлдричMKCG7507
FITC-декстранСигма-Олдрич46944
GraphPad Prism 7.0Статистическое программное обеспечение GraphPad, Бостон,
MA, США, www.graphpad.com		Prism 7.0
Лансопразол  Shandong Yuxin фармацевтическая компания, Ltd.524093053
Комплект LPS ELISACusabio biotech Co., Ltd.M25036407
МышиJinan Pengyue Experimental Animal Breeding Co., Ltd.SCXK20220006 
Микроинфузионный насосWorld Precision InstrumentsMicro 3
Microsyringe   Компания ГамильтонSYR 10 μ L
Микроскоп Olympus Olympus Co., Ltd.IX-70
Rotarod Panlab Co., Ltd.LE8205
Стереотаксичная системаKopf InstrumentsМодель 902-A
TNF и альфа; Комплект ELISABeyotime BiotechnologyPI301
Трансмиссионный электронный микроскопJEOL Ltd.JEM-100SX
Программное обеспечение для отслеживания видео Panlab Co., Ltd.Smart 3.0

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wu, S., et al. Stroke in China: Advances and challenges in epidemiology, prevention, and management. Lancet Neurol. 18, 394-405 (2019).
  2. Yeager, C., Garg, R. Advances and future trends in the diagnosis and management of intracerebral hemorrhage. Neurol Clin. 42, 689-703 (2024).
  3. Li, R., et al. The brain-gut-bone axis in neurodegenerative diseases: insights, challenges, and future prospects. Adv Sci. 11, e2307971(2024).
  4. Mu, X., et al. Effects of intestinal flora on cerebral hemorrhage area and brain tissue inflammation in acute hemorrhagic stroke. Cell Mol Biol. 70, 153-157 (2024).
  5. Stanley, D., et al. Translocation and dissemination of commensal bacteria in post-stroke infection. Nat Med. 22, 1277-1284 (2016).
  6. Socała, K., et al. The role of microbiota-gut-brain axis in neuropsychiatric and neurological disorders. Pharmacol Res. 172, 105840(2021).
  7. Mears, J., Kaplan, B. Proton pump inhibitors: New drugs and indications. Am Fam Physician. 53, 285-292 (1996).
  8. Fang, L., et al. Association of proton pump inhibitor prophylaxis on clinical outcome in acute ischemic stroke in China: A multicenter retrospective cohort study. J Clin Med. 11, 6881(2022).
  9. Haenisch, B., et al. Risk of dementia in elderly patients with the use of proton pump inhibitors. Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci. 265, 419-428 (2015).
  10. Gomm, W., Doblhammer, G., Haenisch, B. Association of proton pump inhibitors with risk of dementia: A pharmacoepidemiological claims data analysis. JAMA Neurol. 73, 410-416 (2016).
  11. Wang, T., et al. Activation of dopamine D1 receptor decreased NLRP3-mediated inflammation in intracerebral hemorrhage mice. J Neuroinflammation. 15, 2(2018).
  12. Nakamura, M., et al. Effect of acid suppressants on non-Helicobacter pylori Helicobacters within parietal cells. Front Pharmacol. 13, 692437(2022).
  13. Krafft, P., et al. Correlation between subacute sensorimotor deficits and brain edema in two mouse models of intracerebral hemorrhage. Behav Brain Res. 264, 151-160 (2014).
  14. Tamakoshi, K., Ishida, K., Hayao, K., Takahashi, H., Tamaki, H. Behavioral effect of short- and long-term exercise on motor functional recovery after intracerebral hemorrhage in rats. J Stroke Cerebrovasc Dis. 27, 3630-3635 (2018).
  15. Han, Y., et al. Ginsenoside Rg3 exerts a neuroprotective effect in rotenone-induced Parkinson's disease mice via its anti-oxidative properties. Eur J Pharmacol. 909, 174413(2021).
  16. Volynets, V., et al. Assessment of the intestinal barrier with five different permeability tests in healthy C57BL/6J and BALB/cJ mice. Dig Dis Sci. 61, 737-746 (2016).
  17. Yang, T., et al. Gastrointestinal bleeding after intracerebral hemorrhage: a retrospective review of 808 cases. Am J Med Sci. 346, 279-282 (2013).
  18. Camilleri, M. Gastrointestinal motility disorders in neurologic disease. J Clin Invest. 131, e143771(2021).
  19. Zhao, L., et al. The interaction between intestinal microenvironment and stroke. CNS Neurosci Ther. 29, 185-199 (2023).
  20. Cheng, Y., et al. Evaluation of intestinal injury, inflammatory response and oxidative stress following intracerebral hemorrhage in mice. Int J Mol Med. 42, 2120-2128 (2018).
  21. Yu, X., et al. Metformin alleviates neuroinflammation following intracerebral hemorrhage in mice by regulating microglia/macrophage phenotype in a gut microbiota-dependent manner. Front Cell Neurosci. 15, 789471(2022).
  22. Li, J., et al. Oxymatrine ameliorates white matter injury by modulating gut microbiota after intracerebral hemorrhage in mice. CNS Neurosci Ther. 29, 18-30 (2023).
  23. Cheng, Y., et al. Ghrelin attenuates intestinal barrier dysfunction following intracerebral hemorrhage in mice. Int J Mol Sci. 17, 2032(2016).
  24. Li, Z., et al. The effects of astragaloside IV on gut microbiota and serum metabolism in a mice model of intracerebral hemorrhage. Phytomedicine. 121, 155086(2023).
  25. Al-Kawaz, M., Hanley, D., Ziai, W. Advances in therapeutic approaches for spontaneous intracerebral hemorrhage. Neurotherapeutics. 17, 1757-1767 (2020).
  26. Côco, L., et al. Unravelling the gastroprotective potential of kefir: exploring antioxidant effects in preventing gastric ulcers. Cells. 12, 2799(2023).
  27. Ohara, R., et al. Citral modulates MMP-2 and MMP-9 activities on healing of gastric ulcers associated with high-fat diet-induced obesity. Int J Mol Sci. 24, 4888(2023).
  28. Nakamura, M., et al. Effect of acid suppressants on non-Helicobacter pylori Helicobacters within parietal cells. Front Pharmacol. 13, 692437(2022).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

1

Похожие статьи