新型腺苷双A2A/A2B受体拮抗剂P626对实验性自身免疫性脑炎(EAE)及培养的少突胶质细胞前体细胞的脱髓鞘保护作用
《Journal of Cellular and Molecular Medicine》:Protection From Demyelination by the Novel Adenosine Dual A2A/A2B Receptor Antagonist P626 in EAE and Cultured Oligodendrocyte Precursor Cells
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时间:2025年11月25日
来源:Journal of Cellular and Molecular Medicine 4.2
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中枢神经系统炎症模型中,新型双受体拮抗剂P626通过抑制A2A/A2B受体介导的钾电流,促进 oligodendrocyte progenitor cells(OPCs)分化,改善运动协调性,缓解机械/热性感觉过敏,并保护脊髓脱髓鞘,验证其神经保护与促进髓鞘再生潜力。
多发性硬化症(MS)是一种以中枢神经系统(CNS)脱髓鞘和轴突损伤为特征的慢性炎症性疾病。尽管现有治疗手段能部分控制炎症,但无法有效促进神经髓鞘再生,导致患者长期面临运动障碍、感觉异常及神经功能衰退等问题。近年来,研究者发现腺苷及其受体在髓鞘再生中起关键作用,尤其是A2A和A2B受体通过调控少突胶质前体细胞(OPCs)的分化影响脱髓鞘进程。基于此,本研究聚焦于新型双受体拮抗剂P626,评估其在EAE(实验性自身免疫性脑脊髓炎)小鼠模型中对神经保护及髓鞘再生的作用。
### 研究背景与机制探索
MS的病理核心在于OPCs无法正常分化为成熟少突胶质细胞(OLs),导致髓鞘无法有效再生。腺苷通过激活A2A、A2B等亚型受体,可抑制OPCs的分化。例如,A2A受体激动剂CGS21680和A2B受体激动剂BAY60-6583均被证实会抑制OPCs的K+电流和动作电位相关离子通道,从而阻碍其分化。值得注意的是,A2受体在CNS和外周免疫系统中存在双重调控作用:中枢A2受体激活可能加重神经炎症,而外周A2A受体则通过抑制T细胞增殖发挥抗炎效果。这种复杂性使得单一受体靶向策略可能产生矛盾效应,而P626作为A2A/A2B双受体拮抗剂,可能通过同时阻断中枢和周围有害信号传递,实现更全面的保护。
### 实验设计与核心发现
研究采用EAE小鼠模型,该模型通过免疫接种MOG35-55肽诱发脱髓鞘和神经炎症,模拟MS的病理特征。实验分三阶段:
1. **行为学评估**:发现P626治疗显著改善EAE小鼠的运动协调性(如转轮测试)和临床评分(降低瘫痪程度)。
2. **痛觉过敏抑制**:热痛觉阈值和机械痛觉敏感度均显著回升,提示P626可能通过调节DRG神经元兴奋性缓解神经性疼痛。
3. **髓鞘保护机制**:脊髓组织MBP(髓鞘碱性蛋白)表达量和Luxol Fast Blue染色强度均恢复至对照组水平,表明P626有效延缓了脱髓鞘进程。电生理实验进一步揭示,P626可阻断腺苷诱导的K+电流抑制和瞬时外向电流(I(A))衰减,这两项均为OPCs分化的必要条件。
### 关键创新点
1. **双受体拮抗策略**:P626同时阻断A2A和A2B受体,避免单一靶向可能引发的补偿效应。例如,A2A拮抗剂在外周可能抑制抗炎信号,而P626通过保留外周A2A的调节作用,平衡了抗炎与神经保护的双重需求。
2. **给药途径优化**:采用鼻内给药,既避免了口服或注射给药的全身副作用,又通过鼻腔黏膜吸收增强药物向CNS的穿透效率,确保药物在脑和脊髓中的有效浓度。
3. **多维度病理干预**:研究同时覆盖运动功能、痛觉过敏和髓鞘再生三个层面,揭示了腺苷受体在MS病理中的多层次作用。
### 机制解析与临床启示
1. **OPCs分化调控**:腺苷通过A2A/A2B受体激活抑制K+电流(I(K))和I(A)电流,导致细胞代谢紊乱和分化停滞。P626的拮抗作用恢复这两项电流,为OPCs提供正常分化的电生理基础。
2. **免疫微环境调控**:研究显示EAE小鼠CD4+ T细胞浸润增加,而P626通过降低CD4表达间接抑制T细胞活化,这可能通过阻断腺苷受体介导的促炎信号通路实现。
3. **神经保护协同效应**:P626不仅促进OPCs分化,还通过抑制兴奋性氨基酸释放(如谷氨酸)减轻神经炎症,这种多靶点作用机制可能解释其显著改善认知和情绪障碍的潜力。
### 现存挑战与未来方向
1. **时间窗依赖性**:现有研究显示A2A拮抗剂在疾病早期(如免疫接种后)可能加剧炎症,而P626的鼻内给药方式可能通过靶向递送规避这一问题。但具体作用时机仍需优化,如是否需在症状出现前预防性给药。
2. **动物模型局限性**:EAE模型在模拟MS神经性疼痛方面存在不足,未来需结合转基因小鼠(如A2A knockout)和人类组织样本验证机制。
3. **临床转化障碍**:尽管P626在体内外实验中表现优异,但其生物利用度、血脑屏障穿透率及长期安全性仍需进一步评估。目前研究使用的10 μg/ mouse剂量是否在人体等效剂量范围内,尚需药代动力学数据支持。
### 总结
本研究通过机制探索与多靶点干预,首次证实双受体拮抗剂P626在EAE模型中可同时改善运动功能、缓解痛觉过敏并促进髓鞘再生。其作用机制涉及恢复OPCs分化所需的离子通道稳态,抑制中枢神经炎症,并通过鼻内给药实现精准靶向。这一发现为MS治疗提供了新思路,未来需开展临床试验验证其安全性和有效性,同时结合基因编辑技术解析受体亚型特异性作用,以优化药物配方。该研究特别强调了中枢与外周腺苷受体网络的协同调控机制,提示未来MS治疗需兼顾全身免疫抑制与局部神经再生,这对开发更精准的靶向药物具有重要指导意义。
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