Genistein 抑制 Wnt/Ca2+信号通路减轻脑缺血再灌注损伤：开启脑卒中治疗新希望

为解决脑缺血再灌注损伤（CIRI）治疗难题，研究人员开展 Genistein（Gen）对 CIRI 作用的研究。结果发现 Gen 可减轻 CIRI，机制是抑制 Wnt/Ca2+信号通路。这为脑卒中治疗提供了新方向。

　　

脑，作为人体的 “指挥中心”，掌控着意识、运动、语言等重要功能。急性缺血性脑卒中（AIS）却像一个可怕的 “敌人”，它因脑动脉栓塞，导致局部脑组织血流中断，使神经元、胶质细胞和内皮细胞受损甚至死亡，严重威胁生命健康。目前，溶栓治疗是 AIS 的主要手段，但恢复血流后，恼人的脑缺血再灌注损伤（CIRI）就会 “冒出来”。CIRI 会引发一系列病理反应，比如细胞内钙超载、氧化应激和细胞凋亡，让原本受损的脑组织 “雪上加霜”，极大地影响了治疗效果。因此，寻找有效的干预靶点和药物来减轻 CIRI，成为了医学领域亟待攻克的难题。

在这样的背景下，蚌埠医学院的研究人员挺身而出，开展了一项意义重大的研究。他们聚焦于 Genistein（Gen，一种从大豆中提取的异黄酮化合物），探究其对 CIRI 的治疗潜力，以及在 Wnt/Ca²⁺信号通路中发挥的作用。最终研究发现，Gen 能够抑制 Wnt/Ca²⁺信号通路，有效减轻 CIRI，这一成果为脑卒中的治疗带来了新的希望，相关论文发表在《Scientific Reports》上。

研究人员为了深入探索，运用了多种关键技术方法。他们首先建立了大鼠脑缺血再灌注模型和 PC12 细胞氧糖剥夺 / 复氧（OGD/R）模型，模拟体内外缺血再灌注损伤的环境。接着，通过基因敲低技术，抑制 Frizzled - 2 基因的表达，以明确 Wnt/Ca²⁺信号通路在 CIRI 中的作用。还利用蛋白质免疫印迹（Western blot）、实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT - PCR）、免疫荧光、流式细胞术等技术，检测相关蛋白表达、基因表达、细胞内钙离子水平、氧化应激指标和细胞凋亡情况 。

下面来看看具体的研究结果：

• Gen 对大鼠体重、梗死体积、水肿程度、神经功能缺损评分和病理变化的影响：研究人员观察发现，不同剂量 Gen 处理组与对照组大鼠体重无显著差异。通过 TTC 染色发现，与对照组相比，脑缺血再灌注（I/R）组大鼠脑梗死面积显著增加，而 Gen 处理组梗死面积不同程度减小。神经功能缺损评分显示，I/R 组大鼠神经功能严重受损，Gen - 100 mg/kg 组则有所改善。脑水含量结果表明，I/R 组脑水肿严重，Gen - 50 mg/kg 和 Gen - 100 mg/kg 组脑水肿得到缓解。HE 染色显示，I/R 组细胞结构紊乱、出现空泡化和核固缩，Gen 处理组这些病理变化不同程度减轻。
• Gen 对大鼠脑组织和 PC12 细胞钙离子水平的影响：用免疫荧光和流式细胞术检测大鼠脑组织钙离子水平，结果显示 I/R 组钙离子水平显著高于对照组，Gen - 100 mg/kg 组低于 I/R 组。在 PC12 细胞中，OGD/R 组钙离子水平明显高于对照组，Gen 处理组则不同程度降低。这表明 Gen 能有效减轻缺血再灌注引起的钙离子超载。
• Gen 对大鼠脑组织和 PC12 细胞氧化应激和凋亡的影响：免疫荧光结果显示，I/R 组大鼠脑组织活性氧（ROS）水平显著高于对照组，Gen - 100 mg/kg 组降低。在 PC12 细胞中，OGD/R 组 ROS 水平升高，Gen - 20 μM 和 Gen - 30 μM 组显著降低。qPCR 结果表明，I/R 组超氧化物歧化酶 1（SOD1）和超氧化物歧化酶 2（SOD2）mRNA 表达降低，Gen - 100 mg/kg 组升高；I/R 组 NADPH 氧化酶 1（NOX1）mRNA 表达升高，Gen - 100 mg/kg 组降低。此外，I/R 组大鼠脑组织和 PC12 细胞凋亡率显著增加，Gen 处理组则降低。说明 Gen 可减轻氧化应激和细胞凋亡。
• Wnt/Ca²⁺信号通路在大鼠脑组织和 PC12 细胞中的作用：Western blot 分析发现，I/R 组大鼠脑组织中 Wnt5a、Frizzled - 2、磷酸化钙 / 钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II（p - CaMKII）和 1,4,5 - 三磷酸肌醇受体（IP₃R）蛋白表达显著高于对照组，Gen - 100 mg/kg 组则降低。免疫荧光显示，PC12 细胞中 OGD/R 组 Wnt5a 和 Frizzled - 2 表达升高，Gen - 30 μM 组降低。这表明 Gen 可能通过抑制 Wnt/Ca²⁺信号通路减轻 CIRI。
• Frizzled - 2 基因敲低的成功验证：研究人员将靶向 Frizzled - 2 的腺相关病毒注入大鼠侧脑室，21 天后成功建立脑缺血再灌注模型。小动物活体成像、Western blot 和 qPCR 结果证实，Frizzled - 2 基因被成功敲低。
• Frizzled - 2 基因敲低对 Wnt/Ca²⁺信号通路及 CIRI 的影响：构建基于 Frizzled - 2 基因敲低的 I/R 模型，检测发现敲低 Frizzled - 2 后，I/R 组大鼠脑组织和 PC12 细胞中 Wnt5a、Frizzled - 2、p - CaMKII 和 IP₃R 蛋白表达降低，表明 Wnt/Ca²⁺信号通路被抑制。同时，敲低 Frizzled - 2 减轻了脑缺血再灌注引起的病理损伤、氧化应激、钙离子超载和细胞凋亡。

综合上述研究结果，研究人员得出结论：Gen 通过抑制 Wnt/Ca²⁺信号通路，有效减轻了脑缺血再灌注损伤。这一发现意义非凡，为脑卒中的治疗提供了新的潜在药物和作用靶点。不过，研究也存在一定局限性，比如未探究 Gen 和抑制 Wnt/Ca²⁺信号通路双重干预下 CIRI 的变化情况。但总体而言，该研究为后续脑卒中治疗的研究和药物开发奠定了重要基础，有望在未来为广大脑卒中患者带来更有效的治疗方案，改善他们的健康状况和生活质量。