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缺血性卒中中红细胞膜脂质稳态失衡:炎症与血栓形成的关键调控机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月29日 来源:Journal of Neuroinflammation 9.3
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为解决缺血性卒中(IS)病理机制中膜脂质代谢紊乱与炎症、血栓形成的关联问题,上海交通大学Bio-X研究院联合复旦大学闵行医院等团队通过非靶向脂质组学技术,系统分析了56例IS患者红细胞膜脂质谱。研究发现GPL(甘油磷脂)、LPL(溶血磷脂)显著减少,并揭示PLA2-GPL/LPL、PLC-IP3/DG和S1P-S1PRs三条通路协同调控IS的炎症与血栓进程,为拓展治疗窗口提供了新靶点。该成果发表于《Journal of Neuroinflammation》。
缺血性卒中(IS)作为全球致残致死的主因之一,其病理机制中炎症与血栓的恶性循环仍是治疗难点。尽管现有溶栓疗法时间窗狭窄,但越来越多的证据表明,脂质代谢紊乱可能是驱动IS进展的"隐形推手"。红细胞膜脂质不仅维持细胞功能,更通过生物活性分子参与信号传导,然而其与IS的关联始终缺乏系统研究。
上海交通大学Bio-X研究院王倩、王丹丹团队联合复旦大学闵行医院郑岚课题组,在《Journal of Neuroinflammation》发表的研究首次绘制了IS患者红细胞膜脂质全景图谱。研究人员采用UHPLC-MS/MS(超高效液相色谱-串联质谱)对56例IS患者和55例健康对照的红细胞膜进行非靶向脂质组学分析,结合WGCNA(加权基因共表达网络分析)和qPCR验证,揭示了膜脂质稳态失衡通过三条关键通路调控IS病理进程的机制。
Impaired membrane lipids in ischemic stroke
研究发现IS患者红细胞膜中1392种脂质呈现特征性改变,其中226种显著下调的脂质主要集中于GPL和LPL类别。VIP(变量重要性投影)分析显示,贡献度前30的脂质中24种为GPL/LPL,且22种呈下降趋势,表明膜脂质损耗是IS的显著特征。
Disturbed glycerophospholipid metabolism
LPL/GPL比值分析显示,含SFA(饱和脂肪酸)或MUFA(单不饱和脂肪酸)的LPC/PC、LPE/PE比值显著降低,而PUFA(多不饱和脂肪酸)组分无变化。基因检测发现PLA2G6表达下调,提示sn-2位PUFA水解受阻。PI(磷脂酰肌醇)类脂质总体减少17%,其下游产物IP3(三磷酸肌醇)却升高29.3%,同时PLC(磷脂酶C)通路基因PLCB1、PLCG1及IP3受体ITPR1/3表达抑制,表明PI-IP3/DG(二酰基甘油)通路在IS亚急性期被反馈抑制。
Disturbed sphingolipid metabolism
鞘脂代谢呈现"两极分化":含VLPUFA(超长链多不饱和脂肪酸)的Cer(神经酰胺)增加13.2%,而膜结合S1P(鞘氨醇-1-磷酸)降低24.7%,血浆S1P水平亦下降22.7%。基因分析显示SPHK2(鞘氨醇激酶2)和S1PR1/5(S1P受体)表达下调,且S1PR1/5与NIHSS(美国国立卫生研究院卒中量表)评分呈负相关,提示S1P-S1PRs信号受损可能加重神经功能缺损。
病理网络与临床意义
WGCNA分析将脂质划分为11个模块,其中黄色模块(富集PI/PA)、黑色模块(富集LPE/LPS)与血栓指标(MPAR最大血小板聚集率)及炎症指标(WBC白细胞计数)显著相关。值得注意的是,LPC/PC-SFA比值与淋巴细胞计数正相关,而S1P水平与WBC呈正相关,表明膜脂质通过调控免疫细胞功能参与血栓炎症的协同作用。
这项研究首次系统阐明了红细胞膜脂质稳态失衡通过PLA2-GPL/LPL、PLC-IP3/DG和S1P-S1PRs三条通路网络化调控IS血栓炎症的机制。特别重要的是,在IS亚急性期这些通路呈现整体抑制状态,可能是机体减轻病理损伤的自我保护反应。该发现不仅为IS提供了新的生物标志物体系(如Cer-VLPUFA和S1P),更提示动态调节脂质信号通路可能成为突破现有治疗时间窗的策略。例如,针对S1P-S1PRs通路的调节剂(如芬戈莫德)或可通过多靶点协同作用实现神经保护与抗血栓的双重效益。
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