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可溶性环氧化物水解酶抑制剂TPPU通过调控TLR4/NF-κB和p38 MAPK通路缓解阿尔茨海默病神经炎症的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月24日 来源:Journal of Inflammation 4.4
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本研究针对阿尔茨海默病(AD)神经炎症的治疗难题,由临沂市人民医院团队通过果蝇模型和人类细胞实验,发现可溶性环氧化物水解酶(sEH)抑制剂TPPU能显著改善Aβ42诱导的神经退行性病变。研究证实TPPU通过抑制sEH活性、稳定环氧二十碳三烯酸(EETs)水平,并阻断TLR4/MyD88/NF-κB和p38 MAPK信号通路,有效减轻神经炎症和氧化损伤,为AD治疗提供了新靶点。成果发表于《Journal of Inflammation》。
阿尔茨海默病(AD)作为最常见的神经退行性疾病,全球患者已超过5700万,其典型病理特征包括β淀粉样蛋白(Aβ)沉积、神经纤维缠结和慢性神经炎症。尽管投入巨额研究经费,目前仍缺乏有效治疗手段。近年研究发现,神经炎症通过激活小胶质细胞、促进炎性因子释放,形成与Aβ沉积的恶性循环,成为AD治疗的关键突破口。
临沂市人民医院的研究团队将目光投向了一种名为环氧二十碳三烯酸(EETs)的脂质信号分子。这类由细胞色素P450氧化酶催化产生的代谢物具有显著的抗炎和神经保护作用,但会被可溶性环氧化物水解酶(sEH)快速降解。有趣的是,AD患者脑组织中sEH表达显著升高,提示其可能成为干预靶点。为此,研究人员选用新型sEH抑制剂1-三氟甲氧基苯基-3-(1-丙酰基哌啶-4-基)脲(TPPU)展开研究,该化合物具有半衰期长、血脑屏障穿透性好的特点。
研究采用多模型验证策略:首先通过GAL4/UAS系统构建神经元特异性表达Aβ42的转基因果蝇模型,评估TPPU对行为学和氧化应激指标的影响;随后建立人源SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞和HMC3小胶质细胞的Aβ(25-35)刺激模型,结合共培养体系,利用CCK-8检测、荧光染色、ELISA、Western Blot和实时定量PCR等技术,系统解析TPPU的作用机制。
TPPU改善Aβ42转基因果蝇的行为表现
在寿命实验中,15μM TPPU处理使Aβ42果蝇中位生存期延长35%。爬行能力测试显示,21日龄果蝇经TPPU干预后,顶部区域停留数量增加2.1倍。嗅觉记忆实验中,TPPU组果蝇在4小时内找到香蕉的数量较模型组提高68%。生化检测发现,TPPU显著降低脑组织丙二醛(MDA)含量(14.3→8.7 nmol/mg蛋白),同时提升超氧化物歧化酶(SOD)活性(42.1→67.8 U/mg蛋白)。
TPPU减轻Aβ(25-35)诱导的神经毒性
在SH-SY5Y细胞模型中,0.1μM TPPU预处理使Aβ(25-35)导致的细胞存活率降低(52.4%→81.6%)。Hoechst 33258染色显示凋亡细胞比例从38.7%降至12.5%。值得注意的是,TPPU使活性氧(ROS)荧光强度降低64%,同时将14,15-EET水平从156 pg/ml提升至289 pg/ml。Western Blot分析揭示,TPPU使sEH编码基因EPHX2蛋白表达下降57%,并抑制NF-κB p65磷酸化(P-NF-κB p65/β-actin比值:1.83→0.92)。
TPPU调控小胶质细胞极化状态
在HMC3细胞实验中,1μM TPPU使促炎因子TNF-α蛋白表达降低42%,同时使M2型标志物CD206 mRNA表达上调3.2倍。ELISA检测显示,TPPU处理组细胞培养液中IL-1β浓度从125.6 pg/ml降至68.3 pg/ml。机制研究发现,TPPU显著抑制TLR4/MyD88通路激活(MyD88蛋白降低61%),并减少p38 MAPK磷酸化(P-p38 MAPK/p38 MAPK比值:2.15→1.12)。
神经-胶质共培养验证治疗潜力
将TPPU预处理的HMC3细胞条件培养基作用于SH-SY5Y细胞后,神经元存活率提高39%,凋亡率降低62%。该组细胞中11,12-EET水平达到203 pg/ml(对照模型组为97 pg/ml),且TLR4蛋白表达下降52%,证实TPPU通过调节微环境发挥跨细胞保护作用。
这项研究首次系统阐明了TPPU在AD多模型中的神经保护机制:通过抑制sEH稳定EETs水平,双向调控TLR4/NF-κB和p38 MAPK通路,既减少神经元损伤,又促进小胶质细胞向抗炎的M2型极化。特别值得注意的是,TPPU在10μM以下浓度均未显示细胞毒性,且能穿透血脑屏障,具有较好的转化医学前景。研究为开发以sEH为靶点的AD治疗策略提供了坚实的实验依据,也为理解神经-免疫交互作用提供了新视角。未来研究可进一步探索TPPU在哺乳动物模型中的长期疗效,以及与其他抗AD药物的协同效应。
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