Ziel ist es, die neuroprotektive Wirkung von Curcumin (Cur) auf die durch die Chemotherapie induzierte periphere Nervenschädigung (CIPN) bei Ratten und deren Auswirkungen auf die Polarisation von Makrophagen zu untersuchen sowie den Regulierungsmechanismus des embryonalen Entwicklungssignalwegs Sonic Hedgehog (SHH). Methoden: Fünfzig männliche SD-Ratten wurden zufällig in eine Scheinoperation-Gruppe (Sham-Gruppe), eine Modell-Gruppe (CIPN-Gruppe), eine niedrigdosierte Cur-Gruppe (Cur-L-Gruppe), eine hochdosierte Cur-Gruppe (Cur-H-Gruppe) und eine Inhibitor-Gruppe (CPA-Gruppe) aufgeteilt, jeweils mit zehn Tieren. Es wurde ein Rattenmodell für CIPN durch intraperitoneale Injektion von Paclitaxel etabliert, gefolgt von einer funktionellen Rettungsexperiment mit der spezifischen Hemmung des SHH-Signals mit Cyclopamin (CPA); detektiert wurden die mechanische Rückzugschwelle (MWT), die thermische Rückzugsverzögerung (TWL) und die Nervenleitgeschwindigkeit (SNCV) der Ratten in jeder Gruppe; die Phänotypumwandlung von Makrophagen im Serum der Ratten wurde mittels Durchflusszytometrie untersucht; die Apoptose der Nervenzellen des Ischiasnervengewebes der Ratten wurde mittels des TUNEL-Tests ermittelt, die mRNA-Expressionsniveaus der entzündungsfördernden Zytokine Interleukin (IL)-4, IL-10, IL-1β und IL-6 wurden mittels qRT-PCR bestimmt, die Expression des gehirnabgeleiteten neurotrophen Faktors (BDNF) wurde mittels Immunfluoreszenz nachgewiesen, die Expressionsniveaus der Proteine B-Zell-Lymphom-2 (Bcl-2) und Bcl-2-assoziierter X-Protein (Bax) im Ischiasnervengewebe wurden mittels Immunhistochemie bestimmt und die Expressionsniveaus der Proteine Sonic Hedgehog (SHH), Membranrezeptorprotein (Smo), transmembranes Proteinrezeptor 1 (Ptch1) und Zinkfingertranskriptionsfaktor 1 (GLI1) wurden mittels Western Blotting bestimmt. Ergebnisse: Im Vergleich zur Sham-Gruppe zeigten die CIPN-Ratten eine signifikante Abnahme der MWT, TWL, SNCV, des Anteils der M2-Makrophagen, der mRNA von IL-4 und IL-10 und der Expression von BDNF, Bcl-2, SHH, Ptch1, Smo und GLI1 im Ischiasnervengewebe (P<0,05); eine signifikante Zunahme des Anteils der M1-Makrophagen, der Apoptoserate der Nervenzellen im Ischiasnervengewebe, der mRNA von IL-1β und IL-6 und der Expression von Bax (P<0,05). Im Vergleich zur CIPN-Gruppe zeigten die Ratten der Cur-L-Gruppe und Cur-H-Gruppe eine signifikante Zunahme der MWT, TWL und SNCV, des Anteils der M2-Makrophagen, der Expression von BDNF, Bcl-2, SHH, Ptch1, Smo und GLI1 im Ischiasnervengewebe (P<0,05); eine signifikante Abnahme des Anteils der M1-Makrophagen, der Apoptoserate der Nervenzellen im Ischiasnervengewebe, der mRNA von IL-1β und IL-6 und der Expression von Bax (P<0,05). Im Vergleich zur Cur-H-Gruppe zeigten die Ratten der CPA-Gruppe eine signifikante Abnahme der MWT, TWL und SNCV, der mRNA von IL-4 und IL-10 und der Expression von BDNF, Bcl-2, SHH, Ptch1, Smo und GLI1 im Ischiasnervengewebe (P<0,05); eine signifikante Zunahme des Anteils der M1-Makrophagen, der Apoptoserate der Nervenzellen im Ischiasnervengewebe, der mRNA von IL-1β und IL-6 und der Expression von Bax (P<0,05). Schlussfolgerung: Curcumin kann den Anteil der M1-Makrophagen und die Apoptoserate der Nervenzellen des Ischiasnervengewebes, die Expression des BDNF und den entzündlichen Stress bei Paclitaxel-induzierten CIPN-Ratten verringern, sowie den Anteil der M2-Makrophagen und die Expression des BDNF im Ischiasnervengewebe erhöhen. Der Prozess ist möglicherweise mit der Regulation der SHH-Signalübertragung verbunden.

Curcumin; Chemotherapie-induzierte periphere Nervenschäden; Paclitaxel; Makrophagenpolarisation; Sonic Hedgehog