综述:髓过氧化物酶(MPO)在脑卒中发病机制中的作用

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:Brain Research 2.7

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  该综述聚焦髓过氧化物酶(MPO)与脑卒中关联,解析其分子结构和细胞定位,阐述其在介导血管损伤、中性粒细胞胞外陷阱(NETs)形成、氧化应激、神经炎症、血脑屏障(BBB)破坏及神经元凋亡中的关键作用,还探讨了 MPO 靶向药物等治疗策略。

  

髓过氧化物酶(MPO)的基本概况


MPO 是一种含血红素的过氧化物酶,属于溶酶体酶,主要存在于中性粒细胞嗜天青颗粒和单核细胞的溶酶体中。它在髓系分化的早幼粒细胞阶段合成,在炎症过程中会释放到细胞外液。MPO 作为重要的先天免疫效应分子,能够催化次氯酸(HOCl)和活性氧(ROS)的生成,在宿主组织防御中通过发挥促氧化和促炎作用起到关键作用。中性粒细胞分泌 MPO 产生氧化剂,可引发针对细菌的杀菌反应。然而,当 MPO 分泌过量时,其维持的炎症反应及在持续组织损伤中的作用与许多慢性炎症性疾病的发病机制相关。

MPO 在脑卒中发病机制中的作用


血管损伤


MPO 可直接导致血管壁损伤。当中性粒细胞释放 MPO 后,它既能直接氧化动脉壁成分,也能间接破坏血管的完整性和功能,最终造成动脉壁损伤和血管狭窄。当血管畸形导致血管壁损伤时,血小板等成分会在损伤部位聚集,进而形成血栓,引发血管相关问题,这在缺血性脑卒中(IS)的发生发展中起着重要作用。

中性粒细胞胞外陷阱(NETs)形成


在脑卒中过程中,MPO 参与了 NETs 的形成。中性粒细胞在受到刺激后会释放出由 DNA、组蛋白和颗粒蛋白组成的 NETs,这些 NETs 会加剧炎症反应和血管损伤,进一步推动脑卒中的病理进程。

氧化应激


脑卒中发生后,大量中性粒细胞分泌髓过氧化物酶(MPO),会导致多种氧化剂的产生,如次氯酸(HOCl)和次溴酸(HOBr)。这一活动会促进活性氧(ROS)和活性氮(RNS)的生成,进而引发氧化应激反应。氧化应激会对细胞内的脂质、蛋白质和 DNA 等成分造成损伤,加剧脑损伤。

神经炎症


MPO 的分泌还会促进一系列炎症介质和促炎因子的产生,包括白细胞介素(IL)-1β 和肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)等。这些炎症因子会激活多个分子通路,引发神经炎症反应,导致神经细胞的损伤和死亡,进一步加重脑卒中后的神经功能缺损。

血脑屏障(BBB)破坏


MPO 通过其促炎和促氧化作用,能够破坏血脑屏障的完整性。血脑屏障的破坏会使血液中的有害物质进入脑组织,引发脑水肿和炎症反应,加剧脑损伤。

神经元凋亡


在脑卒中的病理过程中,MPO 通过诱导氧化应激、神经炎症和血脑屏障破坏等多种途径,最终导致神经元凋亡。神经元凋亡是脑卒中后神经功能缺损的重要原因之一。

MPO 与脑卒中的相关性及预后价值


MPO 在脑卒中的发病和进展中起着关键作用,其血清浓度与脑卒中的严重程度呈正相关,并与脑卒中的预后相关。它被视为脑卒中患者的 “高风险” 生物标志物,能够预测缺血性脑卒中(IS)和脑出血的严重程度及预后。血浆 MPO 浓度是死亡率风险的可靠预后指标,监测 MPO 水平有助于识别急性 IS 患者中未来五年内死亡风险高的患者。此外,衰老会加剧缺血性脑卒中(IS)后的 MPO 活性,导致更严重的后果。作为一种炎症因子,MPO 通过与多种细胞信号分子的复杂相互作用参与缺血性脑卒中(IS)的病理过程。

针对 MPO 的治疗策略


特异性 MPO 抑制剂


越来越多的临床前和体外实验数据表明,MPO 抑制剂通过减轻炎症和减少组织损伤发挥有益作用。例如,4 - 氨基苯甲酰肼作为一种有效的 MPO 抑制剂,能够特异性抑制 MPO,在小鼠模型中可增强脑卒中后的神经发生,减少炎症细胞的募集,上调细胞保护蛋白的表达,促进细胞存活,同时减少细胞凋亡和梗死面积,最终改善脑卒中后的神经功能预后。

中药化合物


除了特异性 MPO 抑制剂外,中药化合物在靶向 MPO 治疗脑卒中方面也具有潜在的应用前景。一些中药化合物具有抗炎、抗氧化和保护神经等作用,可能通过调节 MPO 的活性或相关信号通路来发挥治疗作用,为脑卒中的治疗提供了新的思路和方向。

总结与展望


MPO 在脑稳态紊乱中起着关键作用,在人体内具有双重功能:既是对抗氧化性中性粒细胞杀伤的主要防御机制,具有强大的抗菌特性;但过量分泌又会诱发脑卒中及后续脑损伤。MPO 可破坏血管壁的完整性和功能,促进动脉粥样硬化的发生和发展,严重时可导致脑卒中。深入研究 MPO 与脑卒中的关系,有助于进一步揭示脑卒中的病理机制,为开发新的治疗靶点和有效的治疗干预措施提供理论依据。未来,需要更多的研究来探索 MPO 靶向治疗的临床转化,以提高脑卒中的治疗效果,改善患者的预后。

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