ETV5通过调控HACE1/Nrf2轴抑制小胶质细胞M1极化和神经元焦亡改善缺血性脑卒中

【字体: 时间:2025年06月25日 来源:Biochemical Pharmacology 5.3

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  缺血性脑卒中高死亡率难题亟待解决。中国研究人员发现转录因子ETV5通过激活HACE1/Nrf2通路,抑制小胶质细胞M1极化(降低iNOS表达)和神经元焦亡,显著减轻MCAO/R模型大鼠脑损伤。该研究为开发新型神经保护策略提供了关键靶点,论文发表于《Biochemical Pharmacology》。

  

缺血性脑卒中作为全球第二大死因,其治疗面临两大困境:静脉溶栓时间窗短暂(仅4.5小时),且再灌注可能引发更严重的炎症风暴。小胶质细胞作为脑内免疫哨兵,其M1型极化会释放白细胞介素-1β(IL-1β)等促炎因子,加剧神经元焦亡(pyroptosis)——这种伴随细胞膜穿孔的炎性死亡方式。有趣的是,生物信息学分析显示ETS家族成员ETV5在卒中患者脑组织中表达显著降低,这暗示着该转录因子可能参与神经炎症调控。

为破解这一科学谜题,来自中国的研究团队通过构建大鼠MCAO/R模型和原代小胶质细胞OGD/R模型展开研究。他们发现ETV5过表达可使脑梗死体积缩小42%,神经功能评分改善2.3倍。机制上首次揭示ETV5能直接结合HACE1基因启动子区(ChIP实验证实),促使该E3泛素连接酶表达增加3.5倍。HACE1进而与KEAP1竞争性结合Nrf2,使这个抗氧化应激关键转录因子的半衰期延长至对照组的1.8倍,最终抑制iNOS+ M1型小胶质细胞比例(从78%降至31%)和神经元焦亡标志物GSDMD-N的表达。

关键技术包括:1)大鼠MCAO/R模型(缺血2h/再灌注24h);2)原代小胶质细胞OGD/R处理(1% O2 4h);3)双荧光素酶报告基因验证ETV5对HACE1的转录激活;4)免疫共沉淀(Co-IP)证明HACE1-KEAP1-Nrf2三元互作。

主要研究结果:

  1. ETV5在MCAO/R大鼠脑组织中低表达
    通过GSE61616数据集分析发现,卒中后ETV5 mRNA水平下降61%。免疫荧光显示其主要定位于IBA1+小胶质细胞,在梗死周边区表达最低。

  2. ETV5抑制小胶质细胞M1极化
    OGD/R模型中发现,ETV5过表达使M1标志物CD86+细胞减少54%,同时使抗炎因子IL-10分泌增加2.1倍。

  3. HACE1/Nrf2轴的关键作用
    染色质免疫沉淀(ChIP)证实ETV5直接结合HACE1启动子区-985bp至-732bp区段。在HACE1敲除细胞中,Nrf2核转位效率降低67%,且ETV5的神经保护作用被完全抵消。

  4. 神经元焦亡的调控
    共培养实验表明,ETV5修饰的小胶质细胞条件培养基可使神经元caspase-1活性降低42%,焦亡体形成减少3.8倍。

这项研究创新性地构建了ETV5-HACE1-Nrf2分子轴,为理解卒中后神经炎症提供了新视角。特别值得注意的是,HACE1作为"分子开关"调控KEAP1-Nrf2平衡的发现,为开发不依赖直接Nrf2激活的抗氧化策略开辟了道路。作者Delong Meng等在讨论中指出,该通路可能同样适用于阿尔茨海默病等神经退行性疾病,因为小胶质细胞极化失衡是这类疾病的共同特征。未来研究将聚焦于开发靶向ETV5-HACE1相互作用的小分子化合物,以突破当前神经保护药物的临床转化瓶颈。

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