细胞穿透性PEP-1-Srxn1融合蛋白在缓解海马氧化与缺血损伤中的治疗潜力

本研究针对脑缺血导致的神经元氧化损伤难题，通过合成PEP-1-Srxn1融合蛋白，验证其在HT22细胞和沙鼠海马中对抗H2 O2 诱导的ROS生成及缺血损伤的神经保护作用。结果表明，该蛋白能高效穿透血脑屏障，显著降低氧化应激和炎症反应，为缺血性脑病治疗提供新策略。

　　

脑缺血是全球致残和致死的主要原因，其病理机制涉及活性氧(ROS)爆发导致的神经元氧化损伤。尽管已有研究尝试通过清除ROS来保护神经元，但合成抗氧化剂因生物利用度低和稳定性差而效果有限。硫氧还蛋白1(Srxn1)作为内源性抗氧化蛋白，能还原过氧化物酶中的半胱氨酸残基，但其递送效率受血脑屏障限制。为此，首尔大学的研究团队创新性地将Srxn1与细胞穿透肽PEP-1融合，在《Neurochemistry International》发表的研究中证实了该融合蛋白对海马损伤的双重保护作用。

研究采用原核表达系统合成PEP-1-Srxn1蛋白，通过免疫印迹和荧光标记验证其穿透HT22细胞及沙鼠海马的能力。建立H₂
O₂
诱导的氧化损伤模型和沙鼠短暂性脑缺血模型，检测ROS、脂质过氧化、谷胱甘肽水平等指标，结合形态学分析和行为学测试评估神经保护效果。

主要结果

1. 蛋白合成与递送验证：成功获得17 kDa的PEP-1-Srxn1融合蛋白，其细胞摄取呈浓度和时间依赖性，36小时达峰值，并定位于细胞质。
2. 体外抗氧化作用：在HT22细胞中，PEP-1-Srxn1显著抑制H₂
   O₂
   诱导的ROS生成、DNA断裂和细胞凋亡。
3. 缺血损伤改善：沙鼠模型中，该蛋白减轻缺血后1天的前脑过度活跃和4天后的记忆障碍，保护海马CA1区神经元形态。
4. 氧化应激调控：早期(3-12小时)即降低海马ROS和脂质过氧化水平，维持谷胱甘肽系统功能。
5. 抗炎效应：抑制小胶质细胞激活和促炎因子释放，调节脑内细胞因子平衡。

结论与意义
该研究首次证明PEP-1-Srxn1能同时靶向氧化应激和炎症通路，其穿透血脑屏障的特性突破了传统抗氧化治疗的递送瓶颈。通过恢复硫氧还蛋白系统的还原能力，该融合蛋白为缺血性脑卒中等疾病的治疗提供了兼具高效性和安全性的新策略，尤其对海马记忆功能的保护具有重要临床价值。研究团队指出，未来需进一步探索其在灵长类动物模型中的疗效及长期安全性。