Morin 通过 SIRT1 抑制铁死亡（ferroptosis）来缓解败血症相关性脑病

《Brain Research Bulletin》：Morin alleviates sepsis-associated encephalopathy through inhibiting ferroptosis via SIRT1

本研究通过鼠类模型探讨颈椎创伤性脊髓损伤（tSCI）后颅内压力（ISP）的时空变化及硬膜切开术的疗效。结果显示，tSCI后ISP立即升高，4小时达峰值（7.9±2.3 mmHg），硬膜切开术可显著降低ISP（3.0±2.3 mmHg）和血肿体积，并促进慢性期前肢功能恢复（17.7 vs 10.6分，p<0.05）。组织 sparing和凋亡（caspase-8）水平在硬膜切开组也优于对照组。研究强调早期ISP减压对神经保护的重要性，为临床治疗提供依据。

急性创伤性脊髓损伤（tSCI）是一种对患者造成严重神经功能障碍、对社会带来沉重经济负担的全球性问题。根据相关研究，每年新增病例约90万例，2019年全球有约2060万例现存病例，且导致了620万年的残疾生活时间。这种损伤通常由外力导致，造成脊髓的机械性破坏，而随后的继发性损伤则进一步加剧了组织损伤和细胞死亡，严重影响患者的预后。当前的治疗手段对抑制继发性损伤扩展和细胞死亡的效果有限，因此探索新的治疗策略成为研究的重点。

继发性损伤的发生机制复杂，包括创伤后的组织肿胀、水肿、血管损伤和血肿形成，这些因素共同导致了病理性的脊髓内压（ISP）升高。ISP的升高不仅加重了脊髓组织的机械性损伤，还减少了毛细血管的血液供应，从而引发缺血和进一步的细胞死亡。因此，ISP的监测和调控对于防止损伤的进一步扩展至关重要。然而，目前针对ISP的直接干预手段仍较为有限，仅少数研究尝试通过药物或手术手段来降低ISP水平。

在本研究中，我们利用啮齿类动物模型，重点探讨了颈椎部位tSCI后ISP的变化模式，并评估了手术性脊髓减压（即 durotomy）在继发性损伤、损伤范围和功能恢复方面的短期和长期效果。研究结果表明，中度颈椎tSCI会在创伤后立即引发ISP的显著升高，并在创伤后的前4小时内持续上升，从3.0 ± 1.1 mmHg升高到7.9 ± 2.3 mmHg。通过实施durotomy手术，我们观察到ISP显著降低，同时血肿体积减少，组织保存情况改善。此外，durotomy组在创伤后4周时表现出显著的前肢功能恢复改善，这表明手术减压在促进功能恢复方面具有积极作用。

本研究的实验设计严格遵循伦理和科学规范，所有动物实验均获得了华盛顿大学机构动物护理与使用委员会（IACUC）的批准，并符合NIH办公室的动物福利指南和ARRIVE标准。实验分为三个组别：急性组（n=31）、亚急性组（n=10）和慢性组（n=18）。实验过程中，所有操作均在无菌条件下进行，并使用手术显微镜辅助完成。在急性组中，我们通过压力探针实时监测ISP变化，并在创伤后4小时内进行压力分布分析。durotomy手术通过纵向切开硬膜，释放脑脊液，从而降低ISP并减轻继发性损伤。

在亚急性阶段（创伤后2周），我们评估了durotomy对组织保存和功能恢复的影响。结果表明，durotomy组的组织保存率显著高于未进行durotomy的对照组。同时，通过免疫组化分析，我们发现durotomy组的细胞凋亡标志物caspase-8的表达强度明显降低，表明手术减压有助于减少细胞死亡。在慢性阶段（创伤后8周），durotomy组的前肢功能评分显著高于未进行durotomy的对照组，进一步支持了手术减压在长期功能恢复中的作用。

为了更全面地评估ISP的变化及其对功能恢复的影响，我们采用了B模式超声成像技术，以实时监测创伤后血肿的形成和分布。结果显示，durotomy组的血肿面积明显小于未进行手术的对照组，这可能与手术释放了脑脊液、缓解了组织肿胀有关。此外，我们还对神经元数量和神经组织的保存情况进行了组织学分析，发现durotomy组的前肢运动神经元（VMN）数量与未进行手术的对照组相比没有显著差异，但组织保存率显著提高。这表明虽然神经元数量未发生明显变化，但手术减压可能通过改善微环境、减少炎症反应和细胞凋亡，间接促进了神经功能的恢复。

在行为学评估方面，我们使用前肢运动评分（FLS）来衡量神经功能的恢复情况。结果显示，durotomy组在创伤后4周和8周时的FLS评分均显著高于对照组，表明手术减压能够有效促进前肢运动功能的恢复。然而，值得注意的是，尽管durotomy组的FLS评分有所提高，但这种改善在某些时间点并未达到统计学意义上的显著性，这可能与样本量较小或评分方法的主观性有关。因此，未来的研究需要进一步优化评估方法，以提高结果的可靠性。

此外，本研究还探讨了durotomy对神经胶质细胞反应的影响。通过分析GFAP和Iba1的表达强度，我们发现durotomy组的胶质细胞反应与未进行手术的对照组相比没有显著差异。这表明手术减压可能对神经胶质细胞的激活和增殖没有明显影响，但对抑制炎症反应和细胞凋亡具有积极作用。这些结果提示，durotomy的主要作用可能在于缓解ISP，从而减少继发性损伤的发生。

在统计学分析方面，我们采用了多种方法，包括单因素方差分析（ANOVA）、t检验和Kruskal-Wallis检验，以确保结果的准确性和可靠性。所有分析均基于数据的分布特性，选择合适的统计方法进行处理。同时，我们通过Bonferroni校正来减少多重比较带来的误差。所有结果均以均值±标准差（SD）的形式呈现，并在研究中提供了效应量和方差，以便于后续研究的复制和验证。

本研究的局限性在于，我们仅评估了中度颈椎tSCI模型中的急性durotomy效果，未涉及更严重的损伤情况。此外，由于脊髓损伤在不同区域（如颈椎与胸椎）的病理机制可能存在差异，未来的研究需要进一步探讨durotomy在胸椎损伤中的作用。同时，我们仅评估了急性期的durotomy效果，而未考虑不同时间窗口下的手术干预效果，这为未来研究提供了方向。

综上所述，本研究为急性脊髓损伤的治疗提供了新的思路，即通过手术性减压来降低ISP，从而减轻继发性损伤，促进神经功能的恢复。研究结果表明，durotomy在降低ISP、减少血肿体积和改善组织保存方面具有显著效果，且在短期和长期评估中均表现出良好的功能恢复潜力。然而，为了进一步推广这一治疗方法，还需要更多的临床研究来验证其在人类中的安全性和有效性，并探索更广泛的损伤类型和时间窗口。未来的研究可以结合临床实践，进一步优化手术技术和评估方法，以提高治疗效果和患者预后。