双功能抑制剂CYT-1通过协同抑制细胞焦亡改善糖尿病脑病认知功能障碍的机制研究

糖尿病脑病（DE）的认知功能障碍与神经元焦亡（pyroptosis）密切相关，但单一靶点抑制剂疗效有限。中国研究人员设计了一种双功能化合物CYT-1，通过同时抑制NLRP3炎症小体和NF-κB通路，显著降低焦亡相关蛋白（p-NF-κB、NLRP3、Caspase-1、GSDMD-N）和炎症因子（IL-1β、IL-18）水平，并提升小鼠海马神经元存活率。该研究为DE治疗提供了多靶点协同干预新策略，发表于《International Immunopharmacology》。

　　

糖尿病已成为全球重大健康挑战，其并发症糖尿病脑病（Diabetic Encephalopathy, DE）以认知功能进行性下降为特征，严重影响患者生活质量。研究表明，高血糖和氧化应激会激活小胶质细胞，触发NLRP3炎症小体（NLRP3 inflammasome）介导的细胞焦亡（pyroptosis），释放IL-1β和IL-18等促炎因子，导致神经炎症和神经元死亡。尽管已有靶向NLRP3或NF-κB的单靶点抑制剂（如CY-09和TBZ），但DE的复杂病理机制要求多靶点协同干预。

为突破这一局限，徐州医科大学的研究团队创新性地将NLRP3抑制剂CY-09与硫化氢（H₂S）供体TBZ结合，设计出双功能化合物CYT-1。该研究通过酯化反应合成CYT-1，并采用核磁共振（¹H/¹³C/¹⁹F NMR）和高分辨质谱（HRMS）验证结构。体外实验通过甲基蓝法检测H_{2释放能力，Western blotting分析焦亡相关蛋白表达；体内实验则采用DE小鼠模型，结合Nissl染色评估神经元存活率，行为学测试验证认知功能改善。}

研究结果

1. CYT-1的合成与H₂S释放特性
   CYT-1在生理条件下可持续释放H₂S，其释放动力学曲线显示优于单一供体TBZ，且细胞毒性实验证实其生物相容性良好。

2. 体外抑制焦亡的作用机制
   在BV2小胶质细胞模型中，CYT-1显著下调p-NF-κB、NLRP3、Caspase-1和GSDMD-N蛋白表达（降幅达50%以上），并减少IL-1β和IL-18分泌。分子对接模拟揭示CYT-1能结合NLRP3的NACHT结构域ATP口袋，阻断其寡聚化。

3. 体内神经保护效应
   DE小鼠经CYT-1治疗后，血清和海马H₂S浓度提升2倍，焦亡蛋白水平降低40%-60%。Nissl染色显示海马CA1区神经元数量增加30%，Morris水迷宫测试证实空间记忆能力显著改善。

4. 协同增效优势
   对比单用CY-09或TBZ，CYT-1在抑制焦亡和炎症因子释放方面表现出1.5-2倍的协同效应（p<0.01），且无明显肝肾毒性。

结论与意义
该研究首次提出通过双靶点（NLRP3/NF-κB）协同抑制神经元焦亡的策略。CYT-1一方面通过H₂S抑制NF-κB磷酸化，阻断上游炎症信号；另一方面直接结合NLRP3 NACHT域，阻遏炎症小体组装。这种"双管齐下"的作用机制不仅为DE治疗提供新药候选，更为其他神经退行性疾病的干预开辟了新思路。未来研究可进一步优化CYT-1的血脑屏障穿透性，推动其临床转化应用。