Edaravone-Dexborneol通过抑制S100A9延缓APPswe/PS1dE9小鼠阿尔茨海默病病理进程和认知衰退的机制研究

本研究针对阿尔茨海默病(AD)缺乏有效治疗手段的现状，南京鼓楼医院团队发现复方药物Edaravone-Dexborneol(EDB)可通过直接结合炎症关键靶点S100A9，抑制其磷酸化和自聚集，从而减轻β淀粉样蛋白(Aβ)沉积、神经炎症和氧化应激，显著改善APPswe/PS1dE9转基因小鼠的突触可塑性和认知功能。该研究为AD治疗提供了兼具抗炎、抗氧化和抗淀粉样变的多靶点干预策略。

　　

在老龄化社会加速到来的今天，阿尔茨海默病(AD)已成为全球公共卫生的重大挑战。这种神经退行性疾病以进行性记忆丧失和认知功能障碍为特征，其典型病理改变包括β淀粉样蛋白(Aβ)斑块沉积、神经纤维缠结和突触损伤。尽管科学家们已付出数十年努力，但除近期获批的抗Aβ单克隆抗体外，绝大多数临床试验药物均告失败。更令人担忧的是，AD病理进程往往在临床症状出现前10-20年就已启动，这提示我们必须在疾病早期进行干预。

传统"单一靶点"策略的屡屡碰壁促使研究者转向多靶点联合干预。南京鼓楼医院徐运教授和朱晓蕾教授团队将目光投向已用于缺血性脑卒中治疗的复方药物Edaravone-Dexborneol(EDB)。这种由自由基清除剂Edaravone(EDA)和天然冰片Dexborneol(d-Bor)按4:1组成的药物，兼具抗炎、抗氧化和抗凋亡特性。特别值得注意的是，炎症相关蛋白S100A9在AD患者脑脊液和淀粉样斑块中异常升高，不仅能与Aβ形成恶性循环，还可激活小胶质细胞引发神经炎症。那么，EDB能否通过调控S100A9这个关键节点，实现对AD的多靶点干预呢？

为回答这个问题，研究团队采用APPswe/PS1dE9(APP/PS1)转基因AD模型小鼠，从3.5月龄（病理前期）开始隔日腹腔注射EDB持续4.5个月。通过行为学测试、电生理记录、高尔基染色、蛋白质组学等多项技术，结合细胞热转移实验(CETSA)和表面等离子共振(SPR)等分子互作分析，系统评估了EDB对AD病理进程的影响及其作用机制。

主要技术方法

研究采用3.5月龄雄性APP/PS1小鼠建立AD模型，通过腹腔注射进行药物干预。行为学测试包括新物体识别、Y迷宫和水迷宫评估认知功能；电生理记录检测海马突触可塑性；免疫荧光和Western blot分析病理标志物；蛋白质组学筛选差异表达蛋白；原代神经元-小胶质细胞共培养验证机制；CETSA和SPR技术确定药物-靶点相互作用；Thioflavin-T荧光和原子力显微镜观察蛋白聚集。

EDB改善APP/PS1小鼠认知功能并延缓疾病进展

行为学测试显示，10 mg/kg EDB治疗显著提高了6.5月龄和8月龄APP/PS1小鼠在新物体识别测试中的辨别指数（73.3% vs 33.3%恶化率）和Y迷宫自发交替率（80% vs 26.7%恶化率）。值得注意的是，EDB不仅改善了认知缺陷，更重要的是延缓了认知功能的恶化进程。Morris水迷宫实验中，EDB治疗组找到隐藏平台的潜伏期缩短，穿越平台次数增加，表明空间学习记忆能力得到保护。开放场地测试证实这些改善与运动能力无关。

EDB减轻海马突触损伤

电生理记录发现EDB显著增强了海马CA1区突触的输入-输出曲线斜率，提高了长时程增强(LTP)幅度。Western blot显示突触相关蛋白PSD-95和Syn-1表达上调。高尔基染色显示EDB增加了神经元树突复杂度和树突棘密度。这些结果从功能和结构两个层面证实EDB能有效减轻AD相关的突触损伤。

EDB多途径减轻AD病理特征

免疫荧光显示EDB使海马Aβ斑块面积减少53.8%，数量下降47.6%。机制上，EDB下调β-分泌酶BACE1，同时促进小胶质细胞向斑块募集，使CD68⁺吞噬体增加2.5倍。值得注意的是，EDB增强的是Aβ特异性吞噬，而对突触的吞噬无影响。氧化应激指标检测显示EDB提高超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性，降低丙二醛(MDA)和活性氧(ROS)水平。ELISA检测证实EDB显著降低促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达。

EDB靶向抑制S100A9功能

蛋白质组学分析发现EDB显著下调S100A9表达。CETSA和SPR实验证实EDB的两个组分都能直接结合S100A9，分子对接预测其作用位点为Thr19和Lys51/52/54。EDB抑制S100A9的Thr磷酸化，减少其与TLR4/RAGE的结合，进而下调JAK2/STAT3和NF-κB通路激活。ThT荧光和原子力显微镜证实EDB抑制S100A9的β-折叠形成和纤维聚集。

研究结论与意义

这项发表在《Alzheimer's Research & Therapy》的研究首次揭示EDB通过多靶点作用延缓AD进展的机制：①直接结合S100A9抑制其磷酸化和异常聚集；②减少小胶质细胞炎症激活；③增强Aβ清除；④减轻氧化损伤；⑤保护突触功能。特别值得注意的是，EDB在疾病早期干预中展现出延缓病理进程的独特优势，这为AD的"时间窗"治疗提供了重要启示。

从转化医学角度看，EDB作为已获批脑卒中的临床用药，其安全性已得到验证，这大大缩短了其向AD适应症转化的路径。研究不仅为AD治疗提供了新选择，也为S100A9相关的其他神经退行性疾病（如帕金森病、肌萎缩侧索硬化等）的治疗策略开发提供了重要参考。未来研究可进一步探索EDB在tau蛋白病变和其他神经退行性疾病中的作用，以及其组分EDA与d-Bor的协同效应。