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脓毒症相关脑功能障碍（SABD）死亡率高且发病机制不明。研究人员以 ERRα 敲除小鼠和盲肠结扎穿孔模型为研究对象，发现敲除 ERRα 可改善小鼠生存状况等。该研究为 SABD 治疗提供新策略。
脓毒症，这个如同 “健康杀手” 般的存在，每年在全球范围内引发数千万病例，夺命无数，在中国，其死亡率更是高得惊人。而脓毒症相关脑功能障碍（SABD），作为脓毒症严重的神经系统并发症，常常被人们忽视。约 70% 的脓毒症患者会出现诸如意识受损、认知下降、精神状态改变等神经症状，这些症状不仅会延长患者机械通气时间和重症监护病房（ICU）住院时长，还可能导致长期的认知障碍，严重影响患者的日常生活能力。更可怕的是，急性精神状态改变的患者死亡率高达 49%，重度 SABD 患者的死亡风险更是轻度患者的 3.37 倍之多。然而，SABD 背后的分子机制却如同迷雾一般，尚未被完全揭开，这极大地阻碍了对患者的有效治疗。
与此同时，研究人员发现 SABD 患者存在明显的性别差异，可原因却无从知晓。雌激素相关受体 α（ERRα），作为核受体家族的一员，在大脑等高能代谢组织中大量表达，它在调节神经细胞能量代谢和抗氧化防御相关基因方面有着重要作用。但 ERRα 与 SABD 之间的关系，尤其是对小胶质细胞功能和炎症反应的影响，几乎是一片空白。小胶质细胞，作为中枢神经系统的常驻免疫细胞，在 SABD 发病过程中至关重要。在脓毒症等病理刺激下，小胶质细胞会迅速活化，释放炎症因子和氧自由基，损害神经元功能和突触连接。它会向促炎的 M1 表型转变，分泌如肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）和白细胞介素 - 1β（IL-1β）等促炎细胞因子，加剧组织损伤；而具有免疫调节和组织修复功能的 M2 表型，则会分泌白细胞介素 - 10（IL-10）等抗炎细胞因子。M1 和 M2 表型的平衡一旦被打破，就会引发慢性神经炎症，这正是 SABD 发病的关键因素。此外，铁死亡，一种由脂质过氧化引发的细胞死亡方式，在神经系统疾病发展中也扮演着重要角色。脓毒症时铁代谢失衡，可能通过小胶质细胞铁死亡加重神经损伤。基于这些问题，来自暨南大学附属第一医院、香港大学深圳医院等机构的研究人员开展了相关研究，该研究成果发表在《Molecular Neurobiology》上。
为了探究 ERRα 在 SABD 中的作用，研究人员采用了多种关键技术方法。在细胞实验方面，培养 BV2 小胶质细胞系，利用小干扰 RNA（siRNA）转染技术敲低 ERRα 表达，通过细胞计数试剂盒 - 8（CCK8）法检测细胞活力，酶联免疫吸附测定（ELISA）检测细胞因子水平，蛋白质免疫印迹法（Western blotting）检测蛋白表达，实时荧光定量聚合酶链式反应（qPCR）检测基因表达，流式细胞术检测细胞内铁离子含量和脂质过氧化水平。在动物实验方面，构建 ERRα 基因敲除（KO）小鼠模型和 SABD 小鼠模型（通过盲肠结扎穿孔法（CLP）结合神经评分构建），运用免疫细胞化学 / 免疫荧光染色、苏木精 - 伊红（H&E）染色、透射电子显微镜（TEM）观察组织形态和细胞超微结构变化，Western blotting 检测相关蛋白表达，以此全面探究 ERRα 在 SABD 中的作用机制。
研究结果如下：
- ERRα 敲除改善 SABD 小鼠症状和生存状况：构建 ERRα KO 小鼠模型和 SABD 小鼠模型后发现，ERRα KO-SABD 小鼠生存率高于野生型（WT）-SABD 小鼠。WT-SABD 小鼠在 32 小时时全部死亡，而 ERRα KO-SABD 小鼠在 48 小时时仍有 3 只存活。H&E 染色显示，ERRα KO-SABD 小鼠海马组织中小胶质细胞增生程度减轻，海马结构更接近正常。
- ERRα 敲除减轻 SABD 神经炎症：ELISA 检测发现，ERRα KO-SABD 小鼠血清中脑损伤相关标志物神经元特异性烯醇化酶（NSE）和 S100 钙结合蛋白 B（S100β）水平低于 WT-SABD 小鼠。同时，ERRα KO-SABD 小鼠海马和血清中促炎细胞因子（TNF-α 和 IL-1β）表达下调，抗炎细胞因子（IL-10）表达上调。在 BV2 小胶质细胞实验中，脂多糖（LPS）刺激会增加促炎细胞因子表达、降低抗炎细胞因子表达，而敲低 ERRα（ERRα-siRNA）和使用铁死亡抑制剂 Fer-1 可逆转这一现象，且不影响细胞活力。
- ERRα 敲除促进 SABD 中小胶质细胞向 M2 极化：免疫荧光染色结果表明，ERRα KO-SABD 小鼠中 M2 型小胶质细胞比例高于 WT-SABD 小鼠。在 LPS 诱导的 BV2 小胶质细胞中，ERRα-siRNA 可促使 M1 促炎表型向 M2 抗炎表型转变。
- ERRα 敲除减轻 SABD 模型中海马小胶质细胞铁死亡：TEM 观察发现，WT-SABD 小鼠海马小胶质细胞线粒体变小、膜密度增加、嵴减少或消失，而 ERRα KO-SABD 小鼠线粒体大小、嵴排列和外膜均正常。流式细胞术检测显示，ERRα KO-SABD 小鼠小胶质细胞内游离铁和活性氧（ROS）水平显著低于 WT-SABD 小鼠。此外，ERRα KO-SABD 小鼠中与铁死亡相关的基因和蛋白，如谷胱甘肽过氧化物酶 4（GPX4）、核因子 E2 相关因子 2（NRF2）、铁蛋白重链 1（FTH1）表达增加，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶 1（NOX1）表达减少。在 BV2 小胶质细胞实验中，ERRα-siRNA 和 Fer-1 可逆转 LPS 诱导的铁死亡相关指标变化。
- ERRα 敲除通过 NF-κB 通路减轻 SABD 神经炎症：Western blotting 检测发现，ERRα KO-SABD 小鼠海马小胶质细胞中 NF-κB 通路的激活程度明显低于 WT-SABD 小鼠。在 LPS 诱导的 BV2 小胶质细胞中，ERRα-siRNA 和 Fer-1 也可减弱 NF-κB 通路的激活。
研究结论和讨论部分表明，ERRα 在 SABD 发病机制中起着关键作用。敲除 ERRα 可抑制 NF-κB 通路，减少促炎细胞因子表达，促进小胶质细胞向 M2 极化，减轻铁死亡，从而改善 SABD 小鼠的神经症状和生存状况。这一发现为 SABD 的治疗提供了新的潜在靶点，靶向 ERRα 有望成为治疗 SABD 的有效策略。不过，该研究也存在一些局限性，如仅使用雄性小鼠模型，可能无法反映性别差异对研究结果的影响；BV2 细胞系不能完全模拟原代小鼠小胶质细胞的复杂性；实验中使用的分子工具可能存在脱靶效应等。未来研究可纳入更多性别和年龄组的样本，使用小胶质细胞特异性 ERRα 敲除模型，进一步探究 ERRα 调节小胶质细胞极化、铁死亡及相关信号通路的具体分子机制，评估调节 ERRα 的治疗潜力，为 SABD 的临床治疗带来新的突破。
