选择性5HT2AR拮抗剂地氯雷他定通过抑制中性粒细胞胞外诱捕网形成改善糖尿病周围神经病变的机制研究

《Journal of Neuroinflammation》：Desloratadine as the selective 5HT2AR antagonist suppresses neutrophil extracellular traps formation to ameliorate diabetic peripheral neuropathy pathology

本研究针对糖尿病周围神经病变（DPN）发病机制不明的临床难题，发现5-羟色胺2A受体（5HT2AR）在DPN患者和模型小鼠坐骨神经中特异性高表达。通过蛋白质组学分析揭示中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）激活是DPN血管功能障碍和神经炎症的关键机制。地氯雷他定（DLT）作为选择性5HT2AR拮抗剂，通过PKC/NADPH/ROS通路抑制NETs形成，进而阻断NE/TF/HIF-1α/MMP-9/2血管损伤通路和NF-κB/NLRP3炎症通路，为DPN治疗提供了新策略。

　　

在全球糖尿病流行态势日益严峻的背景下，糖尿病周围神经病变（DPN）作为最常见的糖尿病并发症，正困扰着超过三分之二的糖尿病患者。这种疾病不仅是糖尿病足溃疡（DFU）的主要风险因素，更可能导致截肢甚至死亡等严重后果。然而，由于DPN发病机制复杂且尚未完全阐明，当前治疗策略仅能缓解临床症状或延缓疾病进展，远未满足临床需求。

DPN的病理特征包括轴突变性、脱髓鞘和神经元损伤等多重神经损害，其中血管损伤和神经炎症是加剧病情的关键因素。微血管病变导致神经组织血液供应不足，而神经炎症则进一步破坏周围神经的微血管供应，形成恶性循环。尽管已有研究揭示了高血糖对神经组织的直接毒性作用，但DPN发生发展的具体分子机制仍有待深入探索。

在这项发表于《Journal of Neuroinflammation》的研究中，卢大云等研究人员独辟蹊径，将目光投向了5-羟色胺受体家族中的特殊成员——5HT_2AR。5-羟色胺（5-HT）作为一种单胺类神经递质，通过其14种受体亚型调控多种生理功能。特别值得注意的是，5HT_2AR在周围神经系统中与神经病理性疼痛密切相关，且能调节活性氧（ROS）释放，这为探究其在DPN中的作用提供了理论依据。

研究人员首先通过系统筛查发现，在14种5HTR亚型中，唯有5HT_2AR在晚期DPN患者和模型小鼠（包括STZ诱导的1型糖尿病小鼠和db/db自发性2型糖尿病小鼠）的坐骨神经（SN）和背根神经节（DRG）组织中特异性高表达。这一发现通过qRT-PCR、Western blot和免疫组化等多种技术得到了验证，提示5HT_2AR可能在DPN病理过程中扮演着特殊角色。

基于这一发现，研究团队利用实验室先前发现的5HT_2AR选择性拮抗剂地氯雷他定（DLT）作为分子探针，深入探究其治疗潜力。分子对接结果显示DLT与5HT_2AR具有高亲和力（-9.2 kcal/mol），主要通过氢键和疏水相互作用与受体结合。在动物实验中，DLT治疗显著改善了DPN小鼠的神经功能障碍，包括提高50%爪退缩阈值、缩短热反应潜伏期、加快运动神经传导速度（MNCV）和感觉神经传导速度（SNCV）。同时，DLT还有效缓解了表皮内神经纤维（IENF）丢失和髓鞘结构损伤，且这些改善作用不依赖于血糖调节，表明DLT对DPN具有直接的治疗效果。

为阐明DLT的作用机制，研究人员对DPN小鼠坐骨神经组织进行了蛋白质组学分析。结果显示，与对照组相比，DPN小鼠中有241个蛋白质上调、301个蛋白质下调。KEGG通路富集分析显著富集到中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）形成、白细胞跨内皮迁移和内质网蛋白质加工等通路。NETs是中性粒细胞释放的网状结构，在先天和适应性免疫中发挥重要作用。研究首次发现高血糖可刺激NETs形成，而NETs通过促进微循环血栓形成导致血管功能障碍，这与DPN的病理进展密切相关。

进一步机制研究表明，DLT通过靶向5HT_2AR抑制NETs形成。在DPN患者和模型小鼠中，NETs标志物中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）、瓜氨酸化组蛋白H3（CitH3）、细胞游离DNA（cf-DNA）和髓过氧化物酶（MPO）均显著升高，而DLT治疗可逆转这一现象。通过腺相关病毒php.s-5HT_2AR-RNAi特异性敲低坐骨神经和背根神经节中的5HT_2AR表达，研究人员证实了DLT的作用依赖于5HT_2AR抑制。

在分子机制层面，研究发现5HT_2AR通过PKC/NADPH/ROS通路调控NETs形成。高血糖环境下，5HT_2AR激活促进PKC磷酸化，增加NADPH氧化酶活性，导致ROS大量产生，进而诱导NETs形成。DLT通过抑制这一通路，有效阻断了NETs的激活。值得注意的是，虽然DLT也是组胺H1受体拮抗剂，但实验证实其抑制NETs的作用主要通过5HT_2AR而非H1受体介导。

研究还深入解析了NETs在DPN病理中的下游效应。一方面，NETs通过NE/组织因子（TF）/缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）/基质金属蛋白酶-9/2（MMP-9/2）通路加剧血管功能障碍。NETs结合的NE可切割组织因子途径抑制物（TFPIs），产生TF激活HIF-1α和MMP-9/2，启动神经组织血管内血栓形成。DLT治疗显著改善了DPN小鼠的局部血流速度和灌注面积，减少了血栓形成。另一方面，NETs通过NF-κB/NLRP3通路促进神经炎症。条件培养基实验表明，高糖处理的中性粒细胞培养基可加剧雪旺细胞炎症反应和背根神经节神经元凋亡，而DLT处理可逆转这些效应。

主要技术方法：本研究整合了临床样本分析（晚期DPN患者截肢下肢来源的坐骨神经组织和血清）、动物模型（STZ诱导和db/db自发性糖尿病小鼠）、行为学测试（机械痛阈、热痛阈、神经传导速度）、蛋白质组学分析、免疫荧光、Western blot、ELISA、原代细胞培养（中性粒细胞、雪旺细胞、背根神经节神经元）、腺相关病毒介导的基因敲低、条件培养基实验等关键技术。

5HT2AR表达水平在DPN患者和小鼠坐骨神经组织中选择性病理升高

通过系统筛查5HTR家族各亚型表达，发现5HT_2AR在晚期DPN患者和模型小鼠坐骨神经/背根神经节组织中特异性高表达，mRNA和蛋白水平均显著上调。

DLT靶向5HT2AR改善小鼠DPN样病理

DLT治疗显著改善DPN小鼠神经功能障碍、表皮内神经纤维密度和髓鞘结构，且这些作用在5HT_2AR敲低后消失，证实DLT通过靶向5HT_2AR发挥治疗作用。

蛋白质组学分析揭示NETs激活参与DPN病理

蛋白质组学发现NETs形成通路在DPN小鼠中显著富集，NETs相关蛋白（MPO、PKC、C3、HMGB1等）均上调，提示NETs在DPN病理中的关键作用。

DLT靶向5HT2AR缓解DPN患者和模型小鼠中的NETs形成

DLT显著降低DPN患者和模型小鼠血清及组织中NETs标志物水平，5HT_2AR敲低可消除DLT作用，证实DLT通过靶向5HT_2AR抑制NETs形成。

DLT通过5HT2AR/PKC/NADPH/ROS通路抑制NETs形成

机制研究表明，5HT_2AR激活通过PKC增加NADPH氧化酶活性和ROS产生，诱导NETs形成；DLT通过抑制这一通路发挥治疗作用。

DLT靶向5HT2AR通过抑制NE/TF/HIF-1α/MMP-9/2通路改善外周血管功能障碍

DLT减少神经组织血管内NETs形成，改善局部血流灌注，抑制TF/HIF-1α/MMP-9/2通路激活，缓解DPN血管功能障碍。

DLT靶向5HT2AR通过抑制NETs减轻神经炎症和背根神经节神经元凋亡

DLT降低神经组织中NLRP3炎症小体活化和背根神经节神经元凋亡，条件培养基实验证实NETs通过旁分泌作用加剧神经炎症和神经元损伤。

本研究首次揭示了5HT_2AR在DPN病理中的核心地位，创新性地将NETs形成与DPN的血管功能障碍和神经炎症联系起来，完整阐明了从5HT_2AR激活到NETs形成，再到血管损伤和神经炎症的分子通路。研究不仅证实了DLT作为5HT_2AR拮抗剂的治疗潜力，更重要的是为DPN治疗提供了新的靶点和策略。与以往主要关注NETs在糖尿病视网膜病变和肾病中的作用不同，本研究首次将NETs与DPN直接关联，拓展了对糖尿病并发症机制的认识。

值得注意的是，DLT作为已上市的抗过敏药物，具有良好的安全性和耐受性，这为其临床转化提供了有利条件。虽然小鼠实验中使用的剂量（10 mg/kg）换算成人等效剂量后高于现有临床用量，但仍在安全范围内，为后续剂量探索提供了参考。

研究的局限性在于尚未完全阐明5HT_2AR在其他免疫细胞和周围神经系统微环境中的作用，且主要基于动物模型，需要进一步临床验证。未来研究可聚焦于患者来源样本的多组学分析、5HT_2AR下游效应器的识别以及DLT的长期疗效评估。

总之，这项研究为DPN治疗提供了新视角，强烈支持5HT_2AR拮抗作为DPN治疗策略的潜力，凸显了DLT治疗该疾病的临床应用前景。研究成果不仅深化了对DPN发病机制的理解，也为其他神经退行性疾病的治疗研究提供了借鉴。