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癫痫是一种与神经炎症密切相关的神经系统疾病。为探究咖啡酸（CA）在癫痫中的作用及机制，研究人员建立多种模型开展研究。结果发现 CA 能减轻癫痫症状、抑制神经炎症，其通过共价结合乌头酸脱羧酶 1（ACOD1），影响相关通路。该研究为癫痫治疗提供新方向。
癫痫，这一神秘的神经系统疾病，如同隐藏在大脑中的 “定时炸弹”，悄无声息地影响着无数人的生活。它以神经元的过度同步和异常放电为特征，频繁发作时给患者带来极大痛苦。而神经炎症，就像是这场 “风暴” 背后的 “推手”，在癫痫的发生发展过程中扮演着关键角色。众多研究表明，炎症因子的释放、相关分子的变化以及胶质神经元网络的破坏，都与癫痫的发作紧密相连，其中，小胶质细胞的持续激活更是 “火上浇油”，加剧了神经炎症，进一步加重癫痫症状。
咖啡酸（Caffeic Acid，CA），这种广泛存在于咖啡、茶等食物中的天然多酚化合物，近年来逐渐走进科研人员的视野。已有研究显示它在多种神经系统疾病中展现出一定的保护作用，但在癫痫领域，其具体的作用机制却如同迷雾，亟待揭开。
为了深入探究咖啡酸在癫痫中的奥秘，来自深圳人民医院（广东省老年病临床研究中心、深圳老年病临床研究中心等）、广州医科大学附属第一医院、中国中医科学院西苑医院等多家国内机构的研究人员携手合作。他们开展了一系列研究，最终发现咖啡酸在戊四氮（Pentylenetetrazol，PTZ）诱导的癫痫小鼠模型中，能够显著减轻癫痫症状，同时在体内和体外都展现出强大的抗神经炎症效果。并且，他们明确了咖啡酸的关键靶点为乌头酸脱羧酶 1（Aconitate Decarboxylase 1，ACOD1），它通过抑制 ACOD1 的酶活性，调控 PERK-NF-κB 通路，进而发挥抗神经炎症的作用。这一研究成果发表在《Cell Communication and Signaling》上，为癫痫的治疗开辟了新的方向，让人们看到了咖啡酸作为潜在治疗药物的希望。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。首先是建立疾病模型，包括 PTZ 诱导的急性和点燃癫痫小鼠模型，以及脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）刺激的 BV2 小胶质细胞炎症模型。其次，利用活性基于蛋白质谱（Activity - based Protein Profiling，ABPP）技术筛选咖啡酸的潜在靶点。此外，还借助蛋白质免疫印迹（Western blotting）、细胞热迁移分析（Cellular Thermal Shift Assay，CETSA）、分子对接等技术，深入探究咖啡酸与靶点的相互作用及作用机制。
研究结果主要如下：
- CA 对小鼠癫痫和神经炎症的保护作用：通过 PTZ 诱导的急性癫痫模型和点燃癫痫模型实验发现，在 PTZ 给药前连续 7 天给予 CA，能显著延迟小鼠癫痫发作时间，降低发作严重程度。在 PTZ 点燃癫痫模型中，20mg/kg 的 CA 可明显减轻小鼠的平均癫痫评分。同时，在 PTZ 诱导的癫痫小鼠海马体和血清中，CA 能有效降低促炎细胞因子 TNF-α 和 IL-1β 的水平。在 LPS 诱导的小鼠炎症模型中，CA 同样显著降低了海马体和血清中炎症细胞因子的水平，这表明 CA 在体内具有抗癫痫和抗神经炎症的双重作用。
- CA 对 LPS 诱导的 BV2 细胞炎症的抑制作用：在体外实验中，研究人员利用 LPS 刺激 BV2 细胞建立神经炎症模型。结果显示，CA 处理后的 BV2 细胞，其一氧化氮（NO）释放水平显著降低，且 CA 能以剂量依赖的方式抑制活性氧（ROS）的释放，这充分表明 CA 在体外也具有良好的抗神经炎症能力。
- CA 靶点的鉴定：研究人员合成了咖啡酸探针（CA - P），并通过 ABPP 实验鉴定 CA 的潜在靶点。实验设置了对照组（BV2 细胞与溶剂 DMSO 孵育）、探针组（BV2 细胞与 CA - P 处理）和竞争组（BV2 细胞与 CA - P 和 CA 共同培养）。结果发现，与对照组相比，探针组出现多条代表潜在靶点的条带，且标记效果呈剂量依赖性。通过化学蛋白质组学方法，最终确定了 49 个潜在靶点，其中 ACOD1 成为重点研究对象。
- CA 与 ACOD1 的相互作用验证：通过下拉式蛋白质免疫印迹实验、免疫荧光染色和细胞热迁移分析（CETSA）等实验，证实了 CA 能直接与 ACOD1 结合。下拉式蛋白质免疫印迹实验中，CA - P 成功拉下 ACOD1，且过量的 CA 能有效竞争 CA - P 与 ACOD1 的结合；免疫荧光染色结果显示，ACOD1 与 CA - P 存在共定位现象，且过量 CA 可减弱 CA - P 的荧光信号；CETSA 实验表明，与对照组相比，CA 处理组中 ACOD1 的热稳定性得到提高。
- CA 对 ACOD1 酶活性的影响：研究发现，CA 能以剂量依赖的方式抑制 ACOD1 的酶活性，但对其蛋白含量没有影响。进一步研究发现，CA 可能通过与 ACOD1 的半胱氨酸残基结合，尤其是 Cys181 残基，从而影响其酶活性。
- CA 通过 ACOD1 - PERK - NF-κB 通路发挥抗神经炎症作用：研究人员推测 CA 的抗神经炎症活性与 PERK - NF-κB 通路有关。实验结果显示，CA 能剂量依赖性地抑制 LPS 诱导的 BV2 细胞中 TNF-α、p - PERK 和 NF-κB p65 的表达。通过 RNA 干扰技术敲低 ACOD1 后，CA 抑制 NO 和炎症细胞因子释放的能力显著降低，同时也削弱了 CA 对 ACOD1 酶活性的抑制作用，以及对 TNF-α、p - PERK 和 NF-κB p65 表达的抑制作用。这一系列实验结果证实了 CA 通过 ACOD1 介导的 PERK - NF-κB 通路发挥抗神经炎症作用。
综上所述，该研究首次阐明了咖啡酸在癫痫中的潜在抗癫痫靶点和作用机制。咖啡酸不仅能减轻 PTZ 诱导的癫痫症状，还能抑制神经炎症，其关键靶点为 ACOD1，并通过 ACOD1 介导的 PERK - NF-κB 通路发挥作用。这一研究成果为咖啡酸作为治疗癫痫和神经炎症相关疾病的潜在药物提供了有力的理论依据，也为相关领域的研究开辟了新的思路。然而，研究也存在一定的局限性，例如仅使用了 PTZ 诱导的癫痫模型，后续研究需要纳入更多模型；实验仅选用了雄性小鼠，未来可考虑纳入雌性小鼠；咖啡酸的作用机制可能是多靶点的，有待进一步深入研究；此外，咖啡酸长期使用的安全性也需要进一步评估。但这些不足并不影响该研究的重要意义，它为癫痫治疗的研究提供了新的方向和希望，激励着科研人员在这一领域不断探索前行。
