针灸通过调控ERK1/2/Cx43轴抑制星形胶质细胞神经毒性极化以保护延迟溶栓后的血脑屏障完整性

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:IBRO Neuroscience Reports 2.0

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  本研究针对急性缺血性脑卒中延迟溶栓治疗时间窗窄、加重脑损伤的临床难题,创新性探讨针灸通过调节星形胶质细胞ERK1/2/Cx43信号通路抑制其神经毒性极化(A1型),从而减轻神经炎症、保护血脑屏障(BBB)完整性的机制。通过建立栓塞性卒中大鼠模型,结合转录组学和单细胞测序技术,发现针灸可动态调控星形胶质细胞C3/GFAP表达,抑制ERK1/2介导的Cx43磷酸化,为拓展溶栓治疗时间窗提供了新策略。

  

在脑卒中治疗领域,时间就是大脑。尽管重组组织型纤溶酶原激活剂(rt-PA)是急性缺血性卒中的标准疗法,但其4.5小时的治疗时间窗让众多患者错失良机。更棘手的是,延迟溶栓会加剧缺血再灌注损伤,其中星形胶质细胞的神经毒性极化(A1型)被认为是加重血脑屏障破坏和神经炎症的关键推手。面对这一临床困境,南京中医药大学的研究团队将目光投向了传统医学瑰宝——针灸,其最新研究成果发表在《IBRO Neuroscience Reports》,揭示了针灸通过ERK1/2/Cx43轴调控星形胶质细胞表型转换的分子机制。

研究团队采用栓塞性卒中大鼠模型,在缺血6小时后实施rt-PA溶栓模拟临床延迟治疗场景。通过神经功能评分、TTC染色、Evans Blue渗透实验等评估脑损伤程度,结合Western blot、免疫荧光检测星形胶质细胞标志物GFAP和神经毒性标记物C3。创新性运用批量转录组测序和单细胞RNA测序解析细胞特异性基因表达谱,并通过药理学干预(Tat-Gap19抑制剂和Ceramide C6激活剂)验证ERK1/2/Cx43通路的关键作用。

3.1 针灸减轻延迟溶栓导致的脑损伤
Bederson评分和转角测试显示,针灸显著改善rt-PA延迟治疗后的神经功能缺损。TTC染色证实针灸组梗死体积减少41.7%,Evans Blue实验表明血脑屏障渗透率降低62.3%,血红蛋白检测提示出血转化减少53.8%。电镜观察发现针灸能缓解星形胶质细胞终足肿胀,这些数据为针灸的脑保护作用提供了多维度证据。

3.2 转录组学揭示针灸调控星形胶质细胞极化
单细胞测序分析发现,卒中后星形胶质细胞高表达C3(神经毒性标志物)和炎症因子基因(Ccl4、Tnfrsf1a等)。针灸干预使46.4%的上调基因表达逆转,特别是MMP9/12等血脑屏障破坏因子的下调。计算生物学分析显示,针灸显著降低星形胶质细胞的"神经毒性评分",这种调控具有细胞特异性。

3.3 ERK1/2/Cx43通路的枢纽作用
Western blot显示针灸使p-ERK1/2和p-Cx43蛋白表达降低2.1倍。免疫荧光共定位证实,ERK1/2激活剂C6可逆转针灸对C3+/GFAP+细胞的抑制作用。机制上,ERK1/2通过磷酸化Cx43的Ser368位点,促进星形胶质细胞释放IL-1β、TNF-α等炎症因子,而针灸能阻断这一级联反应。

3.4 血脑屏障修复的分子基础
紧密连接蛋白ZO-1的免疫荧光显示,针灸组内皮细胞间呈现连续带状分布,而rt-PA组则出现明显断裂。药理学抑制Cx43可减少ZO-1降解,这与转录组中发现的claudin-5等紧密连接蛋白表达上调相吻合,阐明针灸维持血脑屏障结构完整性的分子机制。

这项研究首次阐明针灸通过"ERK1/2→Cx43磷酸化→星形胶质细胞极化"轴发挥脑保护作用的完整信号通路。在理论层面,突破传统认为星形胶质细胞仅是神经支持细胞的认知,揭示其表型可塑性是针灸效应的关键靶点;在临床转化方面,为拓展溶栓治疗时间窗提供新策略,特别是发现针刺水沟(GV26)、内关(PC6)等穴位可特异性调节脑内微环境。未来研究可进一步探索针灸对A2型神经保护性星形胶质细胞的激活作用,以及与其他神经血管单元组分的交互机制。这些发现不仅为中西医结合治疗卒中提供科学依据,也为开发靶向星形胶质细胞的新型神经保护剂开辟思路。

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