The striatal, primary sensorimotor cortical, and thalamic neurons are highly vulnerable to hypoxia-ischemia (HI) in term newborns. In a piglet model of HI that exhibits similar selective regional vulnerability, we tested the hypothesis that early treatment with sulforaphane, an activator of the Nrf2 transcription factor, protects vulnerable neurons from HI injury. Anesthetized piglets (aged 3–7 days) were subjected to 45 min of hypoxia and 7 min of airway occlusion. At 15 min after resuscitation, the piglets received intravenous vehicle or sulforaphane. At 4 days of recovery, the density of viable neurons in the putamen of vehicle-treated piglets was 31 ± 34% (±SD) that of sham-operated controls. Treatment with sulforaphane significantly increased viability to 77 ± 31%. In the sensorimotor cortex, neuronal viability was also increased; it was 59 ± 35% in the vehicle-treated and 89 ± 15% in the sulforaphane-treated animals. Treatment with sulforaphane increased the nuclear Nrf2 and γ-glu­tamylcysteine synthetase expression at 6 h of recovery in these regions. We conclude that systemic administration of sulforaphane 15 min after HI can induce the translocation of Nrf2 to the nucleus, increase expression of an enzyme involved in glutathione synthesis, and salvage neurons in the highly vulnerable putamen and sensorimotor cortex in a large-animal model of HI. Therefore, targeting Nrf2 activation soon after recovery from HI is a feasible approach for neuroprotection in the newborn brain.
Dev Neurosci

中文翻译：

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萝卜硫素保护仔猪大脑免受新生儿缺氧缺血性损伤

足月新生儿的纹状体、初级感觉运动皮层和丘脑神经元极易受到缺氧缺血 (HI) 的影响。在表现出类似选择性区域脆弱性的 HI 仔猪模型中，我们测试了以下假设：早期用萝卜硫素（Nrf2 转录因子的激活剂）治疗可保护脆弱的神经元免受 HI 损伤。麻醉的仔猪（3-7 天大）经历 45 分钟的缺氧和 7 分钟的气道阻塞。复苏后 15 分钟，小猪接受静脉注射载体或萝卜硫素。在恢复第 4 天时，载体处理的仔猪壳核中的活神经元密度是假手术对照组的 31 ± 34% (±SD)。用萝卜硫素处理显着提高了生存能力至 77 ± 31%。在感觉运动皮层中，神经元活力也增加了；它在载体处理的动物中为 59±35%，在萝卜硫素处理的动物中为 89±15%。在这些区域恢复 6 小时时，萝卜硫素处理增加了核 Nrf2 和 γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶的表达。我们得出结论，HI 后 15 分钟全身给药萝卜硫素可诱导 Nrf2 易位至细胞核，增加参与谷胱甘肽合成的酶的表达，并挽救 HI 大型动物模型中高度脆弱的壳核和感觉运动皮层中的神经元. 因此，在从 HI 恢复后立即靶向激活 Nrf2 是一种可行的新生儿大脑神经保护方法。在这些区域恢复 6 小时时，萝卜硫素处理增加了核 Nrf2 和 γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶的表达。我们得出结论，HI 后 15 分钟全身给药萝卜硫素可诱导 Nrf2 易位至细胞核，增加参与谷胱甘肽合成的酶的表达，并挽救 HI 大型动物模型中高度脆弱的壳核和感觉运动皮层中的神经元. 因此，在从 HI 恢复后立即靶向激活 Nrf2 是一种可行的新生儿大脑神经保护方法。在这些区域恢复 6 小时时，萝卜硫素处理增加了核 Nrf2 和 γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶的表达。我们得出结论，HI 后 15 分钟全身给药萝卜硫素可诱导 Nrf2 易位至细胞核，增加参与谷胱甘肽合成的酶的表达，并挽救 HI 大型动物模型中高度脆弱的壳核和感觉运动皮层中的神经元. 因此，在从 HI 恢复后立即靶向激活 Nrf2 是一种可行的新生儿大脑神经保护方法。和抢救 HI 大型动物模型中高度脆弱的壳核和感觉运动皮层中的神经元。因此，在从 HI 恢复后立即靶向激活 Nrf2 是一种可行的新生儿大脑神经保护方法。和抢救 HI 大型动物模型中高度脆弱的壳核和感觉运动皮层中的神经元。因此，在从 HI 恢复后立即靶向激活 Nrf2 是一种可行的新生儿大脑神经保护方法。
开发神经科学