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为探究缺血性脑卒中后反应性星形胶质细胞释放的 GDNF 作用，研究发现其可促神经元存活和大脑恢复，有潜在治疗意义。
在医学领域，脑卒中是一种严重威胁人类健康的疾病，其中缺血性脑卒中更是常见且危害极大。患者在经历缺血性脑卒中后，往往面临神经元死亡和运动功能障碍等问题。目前，针对急性缺血性脑卒中的治疗手段，如溶栓或机械取栓，虽然能在一定程度上恢复血流，但受益患者有限，且幸存者常伴有神经功能障碍和精神疾病。这使得寻找新的治疗方法成为医学研究的迫切需求。
在这样的背景下，美国密苏里大学的研究人员开展了一项关于缺血性脑卒中的研究。该研究聚焦于反应性星形胶质细胞释放的胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）在缺血性脑卒中后的作用，相关成果发表在《Neurochemical Research》上。
研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。在动物实验方面，选用 8 - 10 周龄的 C57BL/6J 背景成年雌雄小鼠，构建体内缺血模型，如光血栓形成（PT）诱导的局灶性缺血性脑卒中模型。在细胞实验方面，培养原代星形胶质细胞和神经元，构建体外氧糖剥夺（OGD）模型。同时，通过基因转导技术，利用重组腺相关病毒（rAAV）实现 GDNF 在星形胶质细胞中的过表达，还运用蛋白质免疫印迹（Western blot）分析蛋白表达、免疫化学分析检测相关蛋白等。
研究结果如下：
- GDNF 过表达减少脑损伤并促进运动功能恢复：研究人员构建含星形胶质细胞特异性 gfaABCD1D 启动子的 GDNF 表达 DNA 质粒及 rAAV 载体，实现 GDNF 在星形胶质细胞中的过表达。通过 PT 诱导小鼠缺血性脑卒中模型发现，过表达 GDNF 的小鼠脑梗死体积在 2 天和 7 天后明显减小，且在悬挂线、握力和圆柱体等运动行为测试中，运动功能恢复情况更好。这表明 GDNF 在星形胶质细胞中的过表达能够减少脑损伤并促进运动功能恢复。
- GDNF 过表达促进星形胶质细胞增殖并降低氧化应激：在 PT 后 4 天，对小鼠运动皮层进行检测，发现过表达 GDNF 的小鼠反应性星形胶质细胞中胶质纤维酸性蛋白（GFAP）表达上调，提示星形胶质细胞活化增加。同时，过表达 GDNF 的小鼠脑内小胶质细胞标记物 Iba1 表达也增加，表明小胶质细胞活化也受到促进。此外，利用二氢乙啶（DHE）检测活性氧（ROS）发现，过表达 GDNF 的小鼠梗死周边区域（PIR）的氧化应激水平显著降低。这说明 GDNF 过表达促进了星形胶质细胞的增殖并降低了氧化应激。
- 反应性星形胶质细胞通过释放 GDNF 促进神经元存活：通过 OGD 模型对原代星形胶质细胞和神经元进行研究，发现 OGD 可上调反应性星形胶质细胞中 GDNF 的表达并增加其释放到细胞外空间。收集不同条件下的星形胶质细胞条件培养基（ACM）处理经历 OGD 的神经元，结果显示，ACM（OGD）能显著提高神经元活力，减少神经元死亡和凋亡，且转染 GDNF DNA 质粒的 ACM（OGD + GDNF）效果更明显。而加入 GDNF 中和抗体后，ACM（OGD）对神经元的保护作用消失。这表明反应性星形胶质细胞可通过释放 GDNF 促进神经元存活。
- 反应性星形胶质细胞释放的 GDNF 激活神经元 RET 受体促进神经元存活：研究表明，GDNF 主要通过 GFRα1 - RET 信号通路发挥作用。对经历 OGD 的神经元进行研究发现，ACM（OGD）处理可显著增加 RET 受体的磷酸化水平，提高 p - RET/RET 比值，表明反应性星形胶质细胞释放的 GDNF 可激活神经元 RET 受体。同时，加入 GFRα1、RET 和 p - RET 抗体阻断相关信号通路后，神经元活力降低，死亡增加。这进一步证实了反应性星形胶质细胞释放的 GDNF 通过激活 GFRα1 - RET 信号通路减少神经元死亡。
- 反应性星形胶质细胞释放的 GDNF 抑制神经元线粒体裂变和凋亡：线粒体功能障碍是缺血性损伤后神经元死亡的重要因素。研究发现，OGD 处理后，原代皮质神经元中促进线粒体裂变的蛋白 DRP1 和 p - DRP1 表达变化，提示线粒体裂变增加，而 ACM（OGD）处理可降低 p - DRP1 的蛋白水平，减轻线粒体裂变。此外，OGD 可上调神经元中促凋亡蛋白 caspase - 9 和 cleaved caspase 3 的水平，而 ACM（OGD）处理可抑制其上调。这表明反应性星形胶质细胞释放的 GDNF 可抑制神经元线粒体裂变和凋亡。
综合研究结论和讨论部分，此项研究意义重大。反应性星形胶质细胞释放的 GDNF 在缺血性脑卒中后对神经元存活和大脑功能恢复起着关键作用。它通过激活神经元中的 GFRα1 - RET 信号通路，抑制线粒体裂变和细胞凋亡，降低氧化应激水平，从而促进神经元存活和大脑恢复。这一发现揭示了星形胶质细胞与神经元之间相互作用的新机制，强调了非细胞自主效应在脑修复中的重要性，为缺血性脑卒中的治疗提供了新的潜在靶点和治疗思路，有望推动相关治疗方法的进一步研究和开发。
