基于Nrf2/HO-1信號通路探討蝦青素對創傷性腦損傷模型大鼠氧化應激和炎癥反應的影響Δ

易宇光，劉昌平，何佳佳（萍鄉市第二人民醫院神經外科，江西 萍鄉 337000）

創傷性腦損傷（traumatic brain injury，TBI）是神經外科常見疾病之一，發病率高[1]。當創傷事件造成腦部原發性機械損傷后，患者腦組織中氧自由基和多種細胞因子表達出現異常，從而導致神經細胞結構受損，并造成腦損傷后神經細胞繼發死亡，最終導致患者殘疾甚至死亡，嚴重影響其生存質量[2]。目前，針對TBI的有效治療藥物較為匱乏，因此深入探討TBI病理機制，尋找新的、有效的腦保護藥物具有重要意義。

多種中藥提取物及活性成分對TBI具有潛在的改善作用，如廣泛存在于海洋生物體內的蝦青素，具有強抗氧化、抗炎、抗凋亡等作用[3]。蝦青素屬類胡蘿卜素類成分，可透過血腦屏障，對神經系統疾病具有積極的干預作用；同時，該成分可改善缺血缺氧性腦損傷大鼠的預后，具有神經保護作用[4—5]。研究發現，氧化應激是引起TBI的重要因素[6]。核轉錄因子紅系2相關因子2（nuclear factor-erythroid 2-related factor 2，Nrf2）/血紅素加氧酶1（heme oxygenase-1，HO-1）信號通路是機體內重要的抗氧化應激通路，其中Nrf2是氧化應激的中樞調節因子，可在氧化應激狀態下激活下游HO-1等抗氧化因子的轉錄和表達，從而發揮對氧化應激損傷的改善作用[7]。研究表明，蝦青素可通過調節Nrf2/HO-1信號通路來緩解多種疾病的氧化應激和炎癥反應，從而發揮器官保護作用[8—9]。本研究旨在探討蝦青素對TBI模型大鼠氧化應激和炎癥反應的影響，并基于上述通路探討其可能機制，為該成分的進一步開發和應用提供理論基礎。

1 材料

1.1 主要儀器

本研究所用主要儀器包括EnSight型多功能酶標儀（上?，|馳儀器有限公司）、Axio Scope A1型光學顯微鏡（德國Carl Zeiss公司）、H-7650型透射電鏡（日本Hitachi公司）、ABI 7500型定量聚合酶鏈式反應（PCR）儀（美國Applied Biosystems公司）、Amersham Imager 600RGB型超靈敏多功能成像儀（美國GE Healthcare公司）等。

1.2 主要藥品與試劑

蝦青素對照品（批號A832359，純度≥98%）購自上海麥克林生化科技股份有限公司；Nrf2抑制劑ML385對照品（批號HY-100276，純度≥98%）購自美國MCE公司；腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白細胞介素1β（interleukin-1β，IL-1β）、IL-6、誘導型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）酶聯免疫吸附測定（ELISA）試劑盒（批號分別為HAS-48611、HAS-47926、HAS-47902、HAS-48231）均購自深圳海思安生物技術有限公司；過氧化氫酶（catalase，CAT）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）、一氧化氮（nitric oxide，NO）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）試劑盒（批號分別為20220827、20220807、20220814、20220829、20220816）均購自南京建成生物工程研究所；熒光定量PCR試劑盒（批號DRR137A）購自寶生物工程（大連）有限公司；兔抗大鼠Nrf2、HO-1、NAD（P）H醌氧化還原酶1[NAD（P）H：quinone oxidoreductase 1，NQO1]、β-肌動蛋白（β-actin）一抗和辣根過氧化物酶（HRP）標記的山羊抗兔IgG二抗（批號分別為ab158523、ab189491、ab80588、ab210319、ab203875）均購自英國Abcam公司；ECL發光試劑盒（批號170-5031）購自上海翌圣生物科技有限公司。

1.3 實驗動物

SPF級雄性SD大鼠75只，10～12周齡，購自成都藥康生物科技有限公司，動物使用許可證號為SYXK（川）2020-0034。所有動物均飼養于溫度20～25 ℃、相對濕度40%～70%、每12 h晝夜交替并定期以紫外線消毒的動物房內，適應性喂養1周后進行后續實驗。本研究方案經萍鄉市第二人民醫院動物實驗倫理委員會審批通過，批件號為2022007。

2 方法

2.1 分組、造模與給藥

采用改良Feeney自由落體撞擊法復制TBI大鼠模型：大鼠經麻醉后固定于立體定位儀上，剪毛消毒后沿矢狀縫切開頭皮，露出右頂骨后行顱骨鉆孔術，打開直徑約4 mm的骨窗并保持硬腦膜完整；用40 g砝碼從40 cm高處自由落體撞擊，造成大鼠右側大腦半球腦損傷，以出現短暫呼吸暫停、四肢抽搐為造模成功[10]。造模前，選擇14只大鼠作為假手術組，僅開骨窗但不撞擊。剔除造模未成功和死亡的大鼠（分別為3、2只），將造模成功的大鼠隨機分為模型組、蝦青素低劑量組（20 mg/kg）、蝦青素高劑量組（40 mg/kg）、蝦青素+ML385組（40 mg/kg蝦青素+30 mg/kg ML385），每組14只。蝦青素用二甲基亞砜溶解并用生理鹽水稀釋，配制成2、4 g/L的藥液，以10 mL/kg灌胃；ML385用二甲基亞砜溶解并用生理鹽水稀釋，配制成3 g/L的藥液，以10 mL/kg腹腔注射。蝦青素低、高劑量組大鼠分別灌胃20、40 mg/kg的蝦青素；蝦青素+ML385組大鼠在灌胃40 mg/kg蝦青素的同時腹腔注射30 mg/kg的ML385；假手術組和模型組大鼠灌胃等體積的生理鹽水（含二甲基亞砜）；每天1次，連續7 d。蝦青素的成人日推薦攝取量為4～50 mg[11]，按人與大鼠體表面積比換算得大鼠等效劑量為20 mg/kg，以此作為低劑量，其2倍作為高劑量。ML385的劑量參考相關文獻[12]設置。

2.2 大鼠神經功能評估

分別于藥物干預后第1、3、7天，應用Garcia評分對各組大鼠的神經功能缺損程度進行評估。最高分為18分，評分越低表示神經功能缺損越嚴重[13]。

2.3 大鼠腦組織形態學變化觀察及炎癥浸潤評分

藥物干預后第7天，各組取4只大鼠處死，提取其腦組織并保存于-80 ℃冰箱中，待用。取上述大鼠的損傷區腦組織（假手術組取相同位置腦組織）適量，用4%多聚甲醛溶液固定后，行常規石蠟包埋、切片，經蘇木精-伊紅（HE）染色后使用顯微鏡觀察其腦組織形態學變化情況，并進行炎癥浸潤評分，具體標準如下：無炎癥細胞浸潤，記0分；有少量散在炎癥細胞浸潤，記1分；小血管周圍可見“血管套”結構，記2分；可見大面積廣泛炎癥細胞浸潤，記3分[14]。

2.4 大鼠腦組織神經細胞超微結構觀察

取“2.3”項下各大鼠余下缺損區腦組織（假手術組取相同位置腦組織），切成2 mm厚的組織塊，于2.5%戊二醛電鏡固定液中靜置6 h，然后用磷酸鹽緩沖溶液沖洗，再用1%四氧化鋨磷酸緩沖液固定，行丙酮脫水、環氧樹脂618原位包埋、切片，經枸櫞酸鉛和醋酸雙氧鈾染色后使用透射電鏡觀察并拍照，記錄其腦組織神經細胞超微結構改變情況。

2.5 大鼠腦組織氧化應激和炎癥反應相關指標檢測

末次給藥1 h后，處死各組剩余10只大鼠，取其損傷區腦組織（假手術組取相同位置腦組織）適量，制備腦組織勻漿，通過化學比色法檢測大鼠腦組織中氧化應激指標（SOD、CAT、GSH-Px、MDA、NO）的含量，通過ELISA法檢測其腦組織中炎癥反應指標（TNF-α、IL-1β、IL-6、iNOS）的含量。上述操作均嚴格按照相應試劑盒說明書執行。

2.6 大鼠腦組織中Nrf2、HO-1、NQO1 mRNA表達水平檢測

采用實時PCR（real-time PCR，RT-PCR）法進行檢測。取“2.5”項下各大鼠損傷區腦組織（假手術組取相同位置腦組織）適量，采用Trizol法提取總RNA，檢測RNA濃度后將其反轉錄為cDNA。以上述cDNA為模板，進行PCR擴增，嚴格按照相應試劑盒說明書操作。反應體系包括：10×PCR緩沖液2.5 μL，dNTP混合液3 μL，上、下游引物各0.5 μL，cDNA模板1 μL，TaqDNA聚合酶1 μL，Mg2+1.5 μL，加水（經焦碳酸二乙酯處理）至25 μL。反應條件如下：94 ℃預變性1 min；95 ℃變性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s，40個循環；最后72 ℃再延伸5 min。以甘油醛-3-磷酸脫氫酶（GAPDH）為內參，采用2-ΔΔCt法計算Nrf2、HO-1、NQO1 mRNA的相對表達水平。Nrf2的上、下游引物分別為5'-TCAGCGACTGTCACTCGATGA-3'、5'-CCACTGGTCGTGGAGTGGATG-3'；HO-1的上、下游引物分別為5'-GGGTCGTCAGTACCAGTTTC-3'、5'-CCAGGCATCGGCAGCAATTC-3'；NQO1的上、下游引物分別為5'-ATCCTGCGCTACTGCGACTT-3'、5'-GCATGCTAGAGTGTTCTCTCCT-3'；GAPDH的上、下游引物分別為5'-CTCGCTTCTGAAGCACA-3'，5'-AACGCTGCTCGAATTTGCGT-3'。

2.7 大鼠Nrf2/HO-1信號通路相關蛋白表達水平檢測

采用Western blot法進行檢測。取“2.5”項下各大鼠損傷區腦組織（假手術組取相同位置腦組織）適量，加入RIPA裂解液提取總蛋白，于沸水中加熱10 min變性；取變性蛋白適量，經電泳分離后轉移至聚偏二氟乙烯膜上，以5%脫脂奶粉封閉1 h；用TBST緩沖液清洗2 min×3次，加入Nrf2、HO-1、NQO1、β-actin一抗（稀釋比例均為1∶1 000），4 ℃孵育過夜；用TBST緩沖液清洗2 min×3次，加入相應二抗（稀釋比例為1∶2 000），室溫孵育1 h；用TBST緩沖液清洗2 min×3次，加入ECL顯色，置于多功能成像儀下成像，并采用Image J 5.0軟件進行分析，以目的蛋白與內參蛋白（β-actin）的灰度值比值表示各目的蛋白的相對表達水平。

2.8 統計學方法

采用SPSS 21.0軟件對數據進行統計分析。計量資料用±s表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗。檢驗水準α＝0.05。

3 結果

3.1 各組大鼠的神經功能評分

與假手術組比較，模型組大鼠第1、3、7天時的神經功能評分均顯著降低（P＜0.05）。與模型組比較，蝦青素高劑量組大鼠在藥物干預第1天時和蝦青素低、高劑量組大鼠在藥物干預第3、7天時的神經功能評分均顯著升高（P＜0.05），且隨著蝦青素干預時間的延長，大鼠神經功能評分有升高的趨勢。與同期蝦青素高劑量組比較，蝦青素+ML385組大鼠在藥物干預第1、3、7天時的神經功能評分均顯著降低（P＜0.05）。結果見表1。

表1 各組大鼠神經功能評分和炎癥浸潤評分的比較（±s，分）

表1 各組大鼠神經功能評分和炎癥浸潤評分的比較（±s，分）

a：與假手術組比較，P＜0.05；b：與模型組比較，P＜0.05；c：與蝦青素高劑量組比較，P＜0.05。

神經功能評分（n＝14）炎癥浸潤評分（n＝4）0.46±0.03 3.14±0.31a 2.58±0.28b 1.63±0.21b 2.95±0.29c組別假手術組模型組蝦青素低劑量組蝦青素高劑量組蝦青素+ML385組第1天16.70±0.68 9.20±1.03a 10.00±1.25 11.10±1.45b 9.53±1.16c第3天16.50±0.71 9.00±1.33a 10.70±1.70b 11.80±1.93b 9.72±1.66c第7天16.80±0.42 9.20±1.69a 12.50±1.58b 13.70±1.89b 9.85±1.70c

3.2 各組大鼠腦組織的病理形態

假手術組大鼠腦組織結構較為完整，細胞間質無明顯水腫；模型組大鼠損傷區腦組織結構受損，水腫明顯，可見大量炎癥細胞浸潤，其炎癥浸潤評分較假手術組顯著升高（P＜0.05）。與模型組比較，蝦青素低、高劑量組大鼠損傷區腦組織有不同程度改善，水腫現象逐漸減輕，炎癥細胞逐漸減少，其炎癥浸潤評分均較模型組顯著降低（P＜0.05），且以蝦青素高劑量組效果更好。蝦青素+ML385組大鼠的腦組織病理形態與模型組相似，其炎癥浸潤評分較蝦青素高劑量組顯著升高（P＜0.05）。結果見表1、圖1。

圖1 各組大鼠腦組織病理改變的顯微圖（HE染色）

3.3 各組大鼠腦組織神經細胞的超微結構

假手術組大鼠腦組織神經細胞中各細胞器形態和結構均較完整，神經細胞超微結構基本正常；模型組大鼠腦組織中各細胞器形態受損明顯，數量明顯減少，神經細胞超微結構破壞嚴重；蝦青素低劑量組大鼠上述癥狀有逐漸好轉趨勢，蝦青素高劑量組大鼠腦組織中各細胞器受損形態及神經細胞超微結構均明顯好轉，且接近于假手術組。蝦青素+ML385組大鼠上述癥狀與模型組相似。結果見圖2。

圖2 各組大鼠腦組織神經細胞超微結構的電鏡掃描圖

3.4 各組大鼠腦組織中氧化應激相關指標含量

與假手術組比較，模型組大鼠腦組織中SOD、CAT、GSH-Px、NO含量均顯著降低，MDA含量顯著升高（P＜0.05）。與模型組比較，蝦青素低、高劑量組大鼠腦組織中SOD、CAT、GSH-Px（低劑量組除外）、NO含量均顯著升高，MDA含量均顯著降低，且上述指標（GSH-Px除外）的變化均有劑量依賴性（P＜0.05）。與蝦青素高劑量組比較，蝦青素+ML385組大鼠腦組織中SOD、CAT、GSH-Px、NO含量均顯著降低，MDA含量顯著升高（P＜0.05）。結果見表2。

表2 各組大鼠腦組織中氧化應激相關指標含量的比較（±s，n＝10）

表2 各組大鼠腦組織中氧化應激相關指標含量的比較（±s，n＝10）

a：與假手術組比較，P＜0.05；b：與模型組比較，P＜0.05；c：與蝦青素低劑量組比較，P＜0.05；d：與蝦青素高劑量組比較，P＜0.05。

NO/（μmol/g）2.91±0.45 1.38±0.66a 1.97±0.52b 2.59±0.35bc 1.46±0.59d組別假手術組模型組蝦青素低劑量組蝦青素高劑量組蝦青素+ML385組SOD/（U/g）19.13±1.62 9.09±1.15a 13.74±1.40b 16.87±1.59bc 11.44±1.32d CAT/（U/g）3.63±0.55 2.23±0.67a 2.86±0.55b 3.59±0.82bc 2.50±0.71d GSH-Px/（U/mg）182.67±14.22 148.87±26.43a 166.43±15.41 177.69±17.33b 152.19±18.02d MDA/（nmol/g）8.32±1.21 17.85±2.78a 14.36±2.45b 10.04±1.23bc 16.55±2.27d

3.5 各組大鼠腦組織中炎癥反應相關指標含量

與假手術組比較，模型組大鼠腦組織中TNF-α、IL-1β、IL-6、iNOS含量均顯著升高（P＜0.05）。與模型組比較，蝦青素低、高劑量組大鼠腦組織中TNF-α、IL-1β、IL-6、iNOS含量均顯著降低，且上述指標的變化均有劑量依賴性（P＜0.05）。與蝦青素高劑量組比較，蝦青素+ML385組大鼠腦組織中TNF-α、IL-1β、IL-6、iNOS含量均顯著升高（P＜0.05）。結果見表3。

表3 各組大鼠腦組織中炎癥反應相關指標含量的比較（±s，n＝10）

表3 各組大鼠腦組織中炎癥反應相關指標含量的比較（±s，n＝10）

a：與假手術組比較，P＜0.05；b：與模型組比較，P＜0.05；c：與蝦青素低劑量組比較，P＜0.05；d：與蝦青素高劑量組比較，P＜0.05。

IL-6/（pg/mg）3.74±0.75 11.78±1.06a 7.85±1.26b 6.19±0.94bc 9.83±1.17d組別假手術組模型組蝦青素低劑量組蝦青素高劑量組蝦青素+ML385組TNF-α/（pg/mg）2.59±0.44 9.52±0.77a 6.69±0.92b 5.11±0.64bc 8.44±0.82d IL-1β/（pg/mg）5.40±1.45 12.63±1.17a 10.04±1.65b 7.92±1.07bc 11.06±1.25d iNOS/（ng/mg）84.39±5.31 195.64±9.67a 145.69±9.52b 102.35±7.74bc 172.65±10.55d

3.6 各組大鼠腦組織中Nrf2、HO-1、NQO1 mRNA相對表達水平的比較

與假手術組比較，模型組大鼠腦組織中Nrf2、HO-1、NQO1 mRNA的相對表達水平均顯著降低（P＜0.05）。與模型組比較，蝦青素低、高劑量組大鼠腦組織中Nrf2、HO-1、NQO1 mRNA的相對表達水平均顯著升高，且上述指標的變化均有劑量依賴性（P＜0.05）。與蝦青素高劑量組比較，蝦青素+ML385組大鼠腦組織中Nrf2、HO-1、NQO1 mRNA的相對表達水平均顯著降低（P＜0.05）。結果見表4。

表4 各組大鼠腦組織中Nrf2、HO-1、NQO1 mRNA相對表達水平的比較（±s，n＝10）

表4 各組大鼠腦組織中Nrf2、HO-1、NQO1 mRNA相對表達水平的比較（±s，n＝10）

a：與假手術組比較，P＜0.05；b：與模型組比較，P＜0.05；c：與蝦青素低劑量組比較，P＜0.05；d：與蝦青素高劑量組比較，P＜0.05。

NQO1 mRNA 1.18±0.13 0.95±0.08a 1.49±0.06b 1.97±0.12bc 1.26±0.10d組別假手術組模型組蝦青素低劑量組蝦青素高劑量組蝦青素+ML385組Nrf2 mRNA 1.12±0.22 0.78±0.15a 1.02±0.09b 1.31±0.16bc 0.83±0.11d HO-1 mRNA 1.33±0.33 1.06±0.10a 1.80±0.19b 2.46±0.32bc 1.35±0.13d

3.7 各組大鼠Nrf2/HO-1信號通路相關蛋白相對表達水平的比較

與假手術組比較，模型組大鼠腦組織中Nrf2、HO-1、NQO1蛋白的相對表達水平均顯著降低（P＜0.05）。與模型組比較，蝦青素低、高劑量組大鼠腦組織中Nrf2、HO-1、NQO1蛋白的相對表達水平均顯著升高，且上述指標的變化均有劑量依賴性（P＜0.05）。與蝦青素高劑量組比較，蝦青素+ML385組大鼠腦組織中Nrf2、HO-1、NQO1蛋白的相對表達水平顯著降低（P＜0.05）。結果見表5、圖3。

圖3 各組大鼠Nrf2/HO-1信號通路相關蛋白表達的電泳圖

表5 各組大鼠Nrf2/HO-1信號通路相關蛋白相對表達水平的比較（±s，n＝10）

表5 各組大鼠Nrf2/HO-1信號通路相關蛋白相對表達水平的比較（±s，n＝10）

a：與假手術組比較，P＜0.05；b：與模型組比較，P＜0.05；c：與蝦青素低劑量組比較，P＜0.05；d：與蝦青素高劑量組比較，P＜0.05。

NQO1/β-actin 1.16±0.10 0.69±0.07a 0.95±0.09b 1.06±0.09bc 0.80±0.08d組別假手術組模型組蝦青素低劑量組蝦青素高劑量組蝦青素+ML385組Nrf2/β-actin 1.09±0.14 0.47±0.04a 0.59±0.08b 0.75±0.11bc 0.52±0.06d HO-1/β-actin 1.14±0.09 0.62±0.08a 0.81±0.07b 0.93±0.08bc 0.74±0.08d

4 討論

TBI是由于機械性沖擊致腦組織嚴重損傷的一類疾病，包括原發性和繼發性腦損傷[15]。研究表明，繼發性腦損傷是原發性腦損傷后慢性神經變性及神經功能損傷的主要機制，可進一步加重患者的腦損傷程度，是導致患者神經功能障礙和死亡的重要原因之一，而氧化應激是繼發性腦損傷的核心病理環節[6，16—17]。因此，改善氧化應激對TBI的治療具有重要意義。作為純天然抗氧化劑，蝦青素的抗氧化活性較其他類胡蘿卜素類成分更強，且具有清除自由基、保護神經等作用，已成為近年來的研究熱點[18]。研究表明，蝦青素能減輕腦出血大鼠的炎癥反應和腦水腫，提高其血腦屏障通透性并減輕神經功能損傷[19]。本研究采用改良Feeney自由落體撞擊法構建TBI大鼠模型，結果顯示，模型組大鼠的神經功能評分顯著低于假手術組，蝦青素低、高劑量組的神經功能評分明顯高于模型組，且隨著蝦青素濃度的升高和藥物干預時間的延長，神經功能評分也有升高的趨勢。這說明，蝦青素對TBI大鼠的神經功能有一定的改善作用。

本研究進一步探討了蝦青素對TBI大鼠腦組織及神經細胞的影響，結果顯示，蝦青素低、高劑量組大鼠腦組織水腫、炎癥細胞浸潤程度均有所減輕，其炎癥浸潤評分較模型組顯著降低；同時，蝦青素低、高劑量組大鼠神經細胞各細胞器受損形態及超微結構均有所好轉，且高劑量組與假手術組相似。這表明，蝦青素能有效改善TBI大鼠腦組織及神經細胞的病理狀態。

研究表明，TBI后機體會發生氧化應激反應，可產生大量的活性氧，當活性氧的生成量超過機體清除能力時，細胞內脂質蛋白會被大量自由基氧化，從而導致細胞損傷和死亡[20]。其中，SOD是機體內重要的抗氧化因子，當其含量降低時，機體的抗氧化能力也隨之減弱；CAT、GSH-Px含量間接反映了機體清除氧自由基的能力；MDA是系統氧化應激損傷的主要標志物之一，其可造成血管內皮損傷，從而導致NO分泌減少，血管收縮功能受損[21—22]。本研究結果顯示，蝦青素可顯著升高TBI大鼠腦組織中SOD、CAT、GSH-Px、NO含量，降低MDA含量，且上述指標（GSH-Px除外）的變化均有劑量依賴性。這表明，蝦青素可有效減輕TBI大鼠的氧化應激反應。

TBI損傷發生后，加劇的炎癥反應可破壞血腦屏障、損傷血管內皮細胞，從而進一步加重腦損傷[23]。既往研究表明，TBI大鼠腦組織中TNF-α、IL-1β、IL-6等炎癥細胞因子呈過量表達，從而介導了腦組織炎癥反應和繼發性腦損傷[24]。本研究結果顯示，蝦青素低、高劑量組大鼠腦組織中TNF-α、IL-1β、IL-6、iNOS含量均顯著低于模型組，且有劑量依賴性。這表明，蝦青素可有效減輕TBI大鼠的炎癥反應。

Nrf2/HO-1信號通路與多種組織器官的氧化應激損傷密切相關，在正常生理情況下，Nrf2被Kelch樣環氧氯丙烷相關蛋白1（Kelch-like ECH-associated protein 1，Keap1）固定在細胞質中，因發生泛素化而被蛋白酶體快速降解；在氧化應激狀態下，Nrf2可從Keap1中釋放并進入細胞核內，與抗氧化反應元件結合并發揮抗氧化作用，活化的Nrf2可調控下游抗氧化因子表達，其下游關鍵靶點HO-1、NQO1表達的上調對抑制氧化還原反應和對抗外來有害物質侵襲具有重要作用[25—26]。本研究結果顯示，與假手術組比較，模型組大鼠腦組織中Nrf2、HO-1、NQO1蛋白及mRNA的相對表達水平均顯著降低；與模型組比較，蝦青素低、高劑量組上述指標均劑量依賴性地上升。為了明確激活的Nrf2/HO-1信號通路是否參與了蝦青素的神經保護作用，本研究聯合應用Nrf2抑制劑ML385和蝦青素進行干預，結果顯示，與蝦青素高劑量組比較，蝦青素+ML385組大鼠的神經功能評分，SOD、CAT、GSH-Px、NO含量和Nrf2、HO-1、NQO1蛋白及mRNA的相對表達水平均顯著降低，炎癥浸潤評分、MDA含量、炎癥反應相關指標含量均顯著升高，其腦組織病理形態和神經細胞超微結構均與模型組相似，佐證了蝦青素對TBI大鼠的神經保護作用與激活Nrf2/HO-1信號通路有關。

綜上所述，蝦青素可能通過激活Nrf2/HO-1信號通路而減輕TBI大鼠的氧化應激，緩解其神經功能損傷，降低炎癥反應水平。