靶向高凝状态通过JAK-STAT通路调控纤维蛋白驱动的小胶质细胞极化改善缺血性脑卒中神经炎症
《Journal of Neuroinflammation》:Targeting hypercoagulability in ischemic stroke modulates fibrin-driven microglial polarization via JAK-STAT pathway
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时间:2025年11月05日
来源:Journal of Neuroinflammation 10.1
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本研究针对缺血性脑卒中后高凝状态加剧神经炎症的机制难题,通过临床队列与动物模型验证纤维蛋白通过结合小胶质细胞表面受体ITGB2激活JAK-STAT通路,驱动促炎极化。团队利用合成肽RGDC抑制血小板聚集,显著改善血脑屏障完整性、减少神经元凋亡并促进神经功能恢复,为抗凝治疗调控神经免疫提供了新靶点。
脑卒中是全球致残和致死的主要原因之一,其中约87%为缺血性脑卒中(Ischemic Stroke, IS)。尽管静脉溶栓和机械取栓等技术在一定时间窗内能有效救治部分患者,但治疗窗口窄、多数患者无法获益的现状仍是临床面临的严峻挑战。更棘手的是,卒中后持续的神经炎症会加剧血脑屏障(Blood-Brain Barrier, BBB)破坏和神经元死亡,导致长期神经功能缺损。近年来,血液蛋白通过受损BBB渗入脑组织激活先天免疫的现象逐渐受到关注,但其中具体机制尚未明确。
在此背景下,关思雨等团队在《Journal of Neuroinflammation》发表的研究首次揭示:缺血性脑卒中后的高凝状态中形成的纤维蛋白(Fibrin),通过与小胶质细胞表面的整合素ITGB2结合,激活JAK-STAT信号通路,驱动小胶质细胞向促炎表型极化,从而放大神经炎症。而通过合成肽RGDC抑制血小板聚集和纤维蛋白形成,可显著改善神经功能并减轻脑损伤。
研究采用的关键技术方法包括:收集60例急性缺血性脑卒中患者和52例健康对照的凝血功能数据;建立小鼠大脑中动脉闭塞/再灌注(MCAO/r)模型,并给予RGDC、ITGB2抑制剂Rovelizumab或JAK1抑制剂Abrocitinib干预;通过免疫荧光、Western blot、流式细胞术分析小胶质细胞极化及炎症因子;利用RNA测序和单细胞转录组分析筛选关键通路;通过免疫共沉淀验证纤维蛋白与ITGB2的结合作用。
高凝状态在缺血性脑卒中急性期显著激活
通过对患者和小鼠模型的凝血指标分析,研究发现急性缺血性脑卒中后血浆纤维蛋白原和D-二聚体(D-dimer)水平显著升高,而凝血时间(TT)、凝血酶原时间(PT)和活化部分凝血活酶时间(APTT)缩短,证实血液处于高凝状态。免疫荧光显示,MCAO/r小鼠脑微血管中血管性血友病因子(vWF)分泌增加,纤维蛋白沉积明显。RGDC干预后,上述指标均得到逆转,且vWF和纤维蛋白沉积减少。
RGDC改善神经功能与脑血流灌注
行为学实验表明,RGDC治疗显著提高了MCAO/r小鼠的旋转棒测试成绩,降低了改良神经严重程度评分(mNSS),并在水迷宫测试中缩短了逃避潜伏期,增加了目标象限停留时间。激光散斑成像显示RGDC组梗死周边区脑血流灌注提升,TTC染色证实梗死体积减小。
RGDC保护血脑屏障并抑制神经元凋亡
Western blot和免疫荧光显示,RGDC增加了紧密连接蛋白(Claudin 5、Occludin、VE-Cadherin)表达,降低了内皮激活标志物(ICAM-1、VCAM-1)。TUNEL与NeuN双标染色及流式细胞术进一步证实,RGDC减少了梗死周边区神经元凋亡。
纤维蛋白通过ITGB2-JAK-STAT通路驱动小胶质细胞极化
体外实验表明,纤维蛋白刺激后的小胶质细胞中ITGB2表达上调,且与纤维蛋白直接结合。RNA测序和单细胞转录组分析显示,整合素介导的信号通路和JAK-STAT通路显著富集。抑制ITGB2或JAK1后,小胶质细胞从促炎表型(CD86+/iNOS+)向抗炎表型(CD206+/Arg1+)转化,炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)释放减少。
靶向ITGB2或JAK1在体内调控小胶质细胞形态与功能
体内实验显示,Rovelizumab和Abrocitinib处理显著降低小胶质细胞分支复杂性,促进M1向M2表型转化。而RGDC主要通过抑制纤维蛋白形成间接调控炎症,未直接改变极化表型。
本研究首次阐明缺血性脑卒中后高凝状态中的纤维蛋白通过ITGB2-JAK-STAT轴驱动小胶质细胞促炎极化,从而加剧神经炎症。RGDC肽通过抑制纤维蛋白形成,不仅改善凝血功能,还间接阻断该通路,减轻脑损伤并促进神经恢复。这一发现为抗凝治疗联合免疫调控提供了新思路,拓宽了卒中后神经保护策略的维度。尽管研究存在性别与年龄模型单一、RGDC潜在脱靶效应等局限,但其揭示的“凝血-免疫-神经”轴机制为未来靶向治疗奠定了重要基础。
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