基于SIRT1/PINK1/Parkin通路调控线粒体自噬的荭草苷对脑缺血再灌注损伤的保护机制研究

本研究针对脑缺血再灌注损伤(CIRI)中线粒体功能障碍的关键病理环节，通过体内外实验证实天然黄酮化合物荭草苷(vitexin)通过激活SIRT1/PINK1/Parkin通路调控线粒体自噬(mitophagy)，显著减轻神经细胞凋亡、改善线粒体膜电位(MMP)并降低线粒体活性氧(mtROS)水平。研究为CIRI治疗提供了新型靶向调控策略和候选药物。

　　

论文解读

脑血管疾病是全球致残致死的主要原因，其中缺血性卒中后的再灌注治疗虽能恢复血流，却可能引发更严重的二次损伤——脑缺血再灌注损伤(CIRI)。这种损伤的核心在于线粒体功能障碍，表现为活性氧(ROS)爆发、钙超载和细胞凋亡。尽管已知线粒体自噬(mitophagy)能选择性清除受损线粒体，但如何精准调控这一过程仍是治疗难点。传统中药黄酮类成分因其多靶点特性备受关注，其中荭草苷(vitexin)虽在抗炎、抗氧化方面表现突出，但其神经保护机制尤其是对线粒体质量控制的影响尚未阐明。

针对这一科学问题，浙江大学医学院团队在《Brain Research Bulletin》发表研究，通过构建小鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型和HT22细胞氧糖剥夺/复氧(OGD/R)模型，结合特异性抑制剂干预，首次揭示荭草苷通过SIRT1/PINK1/Parkin通路激活线粒体自噬的分子机制。研究发现15 mg/kg荭草苷预处理可使脑梗死体积缩小40%，神经功能评分改善2级；10 μM浓度下细胞存活率提升65%，同时线粒体膜电位(MMP)恢复至正常水平80%。这些效应被线粒体自噬抑制剂Mdivi-1和SIRT1抑制剂EX-527完全逆转，证实该通路的核心调控作用。

关键技术方法
研究采用MCAO手术构建CIRI小鼠模型，通过TTC染色定量梗死面积；建立HT22细胞OGD/R模型模拟缺血再灌注，CCK-8检测细胞活力，流式细胞术分析凋亡率；JC-1荧光探针监测MMP，MitoSOX? Red标记mtROS；Western blot检测SIRT1、PINK1、Parkin等通路蛋白及LC3-II/p62自噬标志物。

研究结果

3.1 荭草苷改善CIRI
MCAO模型显示荭草苷组神经功能评分较I/R组降低1.8分(P<0.05)，脑梗死面积减少37.5%(P<0.001)。HE染色证实其显著减轻海马区神经元空泡化。

3.2 激活线粒体自噬通路
Western blot揭示荭草苷使LC3-II表达增加3.2倍(P<0.001)，p62降低60%；同时上调SIRT1(1.8倍)、PINK1(2.1倍)和Parkin(2.4倍)表达，提示通路全面激活。

3.3 体外保护作用验证
OGD/R模型中，10 μM荭草苷使细胞存活率从45%升至82%(P<0.001)，凋亡率由38%降至15%，Bcl-2/Bax比值提升2.3倍，mtROS降低至对照组1.5倍水平。

3.4 通路机制解析
Mdivi-1处理使荭草苷的促存活效应消失(存活率回降至52%)，LC3-II表达减少57%；EX-527则导致SIRT1表达抑制65%，并连锁抑制下游PINK1/Parkin表达。

结论与意义
该研究首次阐明荭草苷通过"SIRT1-PINK1-Parkin轴"调控线粒体自噬的级联机制：SIRT1去乙酰化激活PINK1，促进Parkin线粒体转位，进而通过LC3-II介导受损线粒体清除。这一发现不仅为CIRI提供了新型植物药候选分子，更创新性地将表观调控(SIRT1)与线粒体质量控制机制耦联，为开发靶向自噬网络的神经保护剂奠定理论基础。未来研究可进一步探索荭草苷与其他自噬通路(如BNIP3/NIX)的交互作用，以及其在血脑屏障穿透性方面的优化空间。