甲基异丁香酚通过激活Nrf2/NQO1/HO-1信号通路抑制NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡改善脑缺血再灌注损伤

本研究针对脑缺血再灌注（I/R）损伤中NLRP3炎症小体介导的神经炎症关键机制，首次揭示天然化合物甲基异丁香酚（Met）通过激活Nrf2信号通路，上调HO-1/NQO1抗氧化酶表达，抑制NF-κB核转位和NLRP3炎症小体活化，从而调控小胶质细胞M1/M2表型平衡并减轻细胞焦亡。该成果发表于《Biochemical Pharmacology》，为缺血性脑卒中提供了新型Nrf2靶向治疗策略。

　　

脑卒中作为致残致死率最高的脑血管疾病，其缺血再灌注过程引发的"二次打击"一直是临床难题。尽管溶栓治疗能恢复血流，但随之而来的神经炎症风暴和氧化应激反应，特别是小胶质细胞过度激活导致的NLRP3炎症小体组装和细胞焦亡，成为加重脑损伤的关键因素。广州中医药大学的研究团队从传统中药石菖蒲中提取的甲基异丁香酚入手，通过大鼠MCAO/R模型和BV2小胶质细胞实验，系统揭示了该成分通过Nrf2/HO-1/NQO1通路调控神经炎症的新机制。

研究采用TTC染色评估脑梗死体积、免疫荧光检测小胶质细胞表型标记物（Iba1⁺/CD16⁺和Arg1⁺）、Western blot分析NLRP3炎症小体相关蛋白（caspase-1、GSDMD-N）、ELISA检测IL-1β/IL-18水平等关键技术，结合Nrf2抑制剂ML385的干预实验验证靶点特异性。

【甲基异丁香酚减少MCAO/R大鼠脑梗死体积】
通过TTC染色和神经功能评分证实，50-100 mg/kg甲基异丁香酚治疗显著降低脑梗死面积（28.7% vs 模型组45.3%），效果与阳性药EDA相当。TUNEL染色显示该成分能抑制神经元凋亡，保护血脑屏障完整性。

【调控小胶质细胞M1/M2表型平衡】
免疫荧光双标显示甲基异丁香酚剂量依赖性增加抗炎型M2标记物Arg1⁺细胞（从模型组19.4%提升至38.6%），同时减少促炎型M1标记物CD16⁺细胞（从56.2%降至32.8%），表明其能重塑神经炎症微环境。

【抑制NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡】
在LPS-ATP诱导的BV2细胞中，甲基异丁香酚（25-100 μM）显著降低NLRP3、ASC、caspase-1 p20表达，抑制GSDMD-N生成（下降61.4%），减少IL-1β分泌（从586 pg/mL降至214 pg/mL），该作用被ML385部分逆转。

【激活Nrf2/HO-1/NQO1抗氧化通路】
机制研究发现甲基异丁香酚促进Nrf2核转位（核蛋白表达增加2.3倍），上调HO-1（3.1倍）和NQO1（2.7倍）表达，同时抑制NF-κB p65核移位（降低58.9%）。伴随SOD活性提升（从46.3 U/mg升至82.7 U/mg）和MDA含量下降（从6.8 nmol/mg减至3.2 nmol/mg），证实其通过抗氧化-抗炎轴发挥作用。

该研究首次阐明甲基异丁香酚通过Nrf2介导的"抗氧化-抗炎"双向调节机制，既直接抑制NLRP3炎症小体组装，又间接阻断NF-κB信号传导，从而打破"氧化应激-神经炎症"恶性循环。特别值得注意的是，该天然成分能穿透血脑屏障的特性为其临床转化提供优势。研究不仅为缺血性脑卒中提供了潜在治疗药物，更深化了对Nrf2与NLRP3炎症小体交互作用的理论认知，为开发多靶点神经保护剂奠定基础。