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新生儿缺氧缺血性脑损伤(HIBD)严重威胁新生儿生命与神经功能,现有治疗手段有限。研究人员探究天麻素(GAS)对 HIBD 的作用,发现 GAS 可调节 Ccr2/Akt/Gsk-3β 通路,减轻炎症反应,为 HIBD 治疗提供新方向。
新生儿缺氧缺血性脑损伤(HIBD)是新生儿死亡和神经系统功能障碍的重要原因,如同隐藏在新生生命中的 “暗礁”,给无数家庭带来沉重打击。在围产期,各种因素导致新生儿大脑缺氧缺血,大脑中的免疫细胞如小胶质细胞被激活,释放大量炎症因子,引发神经炎症,进一步加重脑损伤。目前,临床治疗 HIBD 主要依靠低温疗法,但它并不能完全保护神经,患儿治疗后仍面临神经发育异常和死亡风险。因此,寻找更有效的治疗方法迫在眉睫。
昆明医科大学的研究人员开展了关于天麻素(Gastrodin,GAS)对 HIBD 影响的研究,相关成果发表在《Molecular Brain》杂志上。该研究意义重大,若能明确 GAS 的作用机制,将为 HIBD 的治疗开辟新的道路。
研究人员运用了多种关键技术方法。在动物实验方面,构建 HIBD 小鼠模型,将小鼠分为假手术组、HIBD 组和 GAS 预处理(HIBD + GAS)组;细胞实验中,培养 BV2 小胶质细胞,设置对照组、氧糖剥夺(OGD)组、OGD + GAS 组等多个组别。实验过程中,采用 RNA 分离和定量实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)、蛋白质免疫印迹法(Western blotting)、免疫荧光标记等技术,检测相关蛋白和基因的表达。
研究结果如下:
- GAS 抑制 HIBD 小鼠中 Ccl2 和 Ccr2 的 mRNA 表达:qRT-PCR 结果显示,HIBD 小鼠缺血胼胝体中 Ccl2 和 Ccr2 的 mRNA 水平在损伤后 1 天和 3 天显著高于假手术组,而 GAS 处理显著降低了它们的水平。这表明 GAS 能够抑制 HIBD 小鼠中 Ccl2 和 Ccr2 的 mRNA 表达。
- GAS 降低 HIBD 小鼠中 Ccr2 表达并增加 Akt 和 Gsk-3β 的磷酸化水平:Western blotting 和免疫荧光结果表明,与假手术组相比,HIBD 小鼠缺血胼胝体中 Ccr2 和 TNF-α 的表达水平显著增加,Akt 和 Gsk-3β 的磷酸化水平显著降低;GAS 处理后,Ccr2 和 TNF-α 的表达水平显著降低,Akt 和 Gsk-3β 的磷酸化水平显著升高。说明 GAS 可以调节 HIBD 小鼠相关蛋白的表达和磷酸化水平。
- GAS 降低 OGD 处理的 BV2 小胶质细胞中 Ccl2 和 Ccr2 的表达,同时增加 Akt 和 Gsk-3β 的磷酸化水平:在 BV2 小胶质细胞实验中,qRT-PCR、Western blotting 和免疫荧光结果与小鼠实验类似,即 OGD 组中 Ccl2 和 Ccr2 的 mRNA 和蛋白水平显著高于对照组,GAS 处理后降低;同时,OGD 组中 Akt 和 Gsk-3β 的磷酸化水平降低,GAS 处理后升高。证明 GAS 在细胞水平也有类似的调节作用。
- GAS 通过 Ccr2/Akt/Gsk-3β 信号通路减轻 OGD 诱导的 BV2 小胶质细胞炎症:CCK-8 实验表明 Ccr2 拮抗剂 RS102895 在 0 - 200 ng/mL 范围内不会导致 BV2 细胞显著死亡。Western blotting 分析显示,RS102895 显著增加 Akt 和 Gsk-3β 的磷酸化水平,降低 TNF-α 和 IL-1β 的表达;且 RS102895 + GAS 处理组与 RS102895 处理组相比,相关蛋白表达无显著差异。说明 GAS 通过该信号通路减轻炎症。
研究结论与讨论部分指出,HIBD 的炎症反应与小胶质细胞激活密切相关,Ccl2/Ccr2 轴在其中发挥重要作用,但具体机制尚不清楚。本研究发现 GAS 可显著降低 HIBD 小鼠和 OGD 诱导的 BV2 小胶质细胞中炎症因子的表达,调节 Ccr2/Akt/Gsk-3β 信号通路相关蛋白的表达。推测 GAS 可能通过激活 Ccr2 受体调控 Akt/Gsk-3β 通路,抑制炎症因子表达,发挥神经保护作用。不过,本研究仅使用 Ccr2 拮抗剂 RS102895 探究机制,不够全面。后续研究计划采用小胶质细胞 Ccr2 基因敲除小鼠进一步深入研究。
总的来说,该研究揭示了 GAS 对 HIBD 的神经保护作用及潜在机制,为 HIBD 的治疗提供了新的靶点和理论依据,有望推动相关治疗药物的研发,为新生儿健康带来新的希望。