血小板激活因子受体核定位调控小胶质细胞吞噬在缺血性脑卒中中的关键机制及治疗新策略

【字体: 时间:2025年07月07日 来源:Neurobiology of Disease 5.1

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  南京医科大学团队发现缺血性脑卒中(IS)后,血小板激活因子受体(PTAFR)通过核转位招募转录因子SP1启动MFGE8转录,介导小胶质细胞/巨噬细胞对"应激存活神经元"的异常吞噬。研究揭示膜通透性PTAFR拮抗剂Apafant通过抑制核转位显著改善神经功能,为IS治疗提供了靶向核受体的药物选择新思路。

  

脑卒中是全球致残致死的主要原因,其中缺血性脑卒中(IS)占所有卒中病例的87%。尽管血管再通治疗取得进展,但超过50%患者仍遗留严重功能障碍,这很大程度上与缺血半暗带区神经元进行性丢失有关。近年研究发现,小胶质细胞作为中枢神经系统常驻免疫细胞,在IS后表现出"双刃剑"特性——既能清除坏死碎片促进修复,又会通过异常吞噬"应激但仍有存活潜力"的神经元加重损伤。这种被称为"吞噬性死亡"(phagoptosis)的现象,其分子机制尚不明确,成为卒中治疗的新靶点。

南京医科大学的研究团队在《Neurobiology of Disease》发表的研究,首次揭示了血小板激活因子受体(PTAFR)在调控小胶质细胞吞噬中的非经典作用机制。研究人员通过构建PTAFR基因敲除小鼠和细胞模型,结合膜通透性/非通透性拮抗剂对比,发现PTAFR通过其C端317-330氨基酸序列介导的核转位,与转录因子SP1协同激活乳脂肪球表皮生长因子8(MFGE8)的转录,从而促进小胶质细胞对暴露磷脂酰丝氨酸(PS)的应激神经元进行吞噬。这一发现不仅拓展了对G蛋白偶联受体(GPCR)核内功能的认知,更为IS治疗提供了精准干预的新策略。

研究采用的关键技术包括:1) 构建PTAFR-/-小鼠并进行大脑中动脉闭塞(tMCAO)模型;2) 原代小胶质细胞-神经元共培养系统结合氧糖剥夺(OGD/R)模拟缺血;3) 亚细胞组分分离技术分析PTAFR核转位;4) 免疫共沉淀验证PTAFR-SP1相互作用;5) 膜通透性(apafant)与非通透性(ginkgolide B)拮抗剂药效比较。

4.1 PTAFR介导小胶质细胞/巨噬细胞-神经元相互作用
通过tMCAO模型发现,PTAFR在缺血半暗区表达于IBA1+小胶质细胞而非NeuN+神经元,术后第5天达峰值。三维成像分析显示,PTAFR缺失使小胶质细胞对神经元的"接触状态"减少47.7%,"吞噬状态"神经元比例显著降低。

4.2 缺血缺氧通过PTAFR增强小胶质细胞炎症吞噬
OGD/R处理后,小胶质细胞中PTAFR敲除使MFGE8蛋白表达降低2.3倍,NO分泌减少68%。pHrodo红色荧光颗粒吞噬实验显示,siPTAFR组吞噬效率延迟30分钟以上。

4.3 应激神经元异常暴露PS信号
钙黄绿素-AM/PI双染证实OGD/R处理的神经元保留活力但PS外翻增加4.5倍。共培养实验显示,接触应激神经元的小胶质细胞MFGE8分泌量是单独培养组的3.2倍。

4.4 PTAFR调控吞噬改善缺血损伤
PTAFR-/-小鼠梗死体积减少41%,旋转棒测试潜伏期延长2.3倍。组织学显示其半暗区存活神经元数量增加1.8倍,同时IBA1+细胞中吞噬态比例从32%降至17%。

4.5 核PTAFR-SP1协同激活MFGE8转录
Co-IP证实OGD/R促进PTAFR与SP1在核内结合。截断突变实验锁定C端317-CSRATTDTVTEVVV-330序列为核定位关键,该区域缺失使PTAFR核转位效率降低83%。

4.6 膜通透性拮抗剂的治疗优势
Apafant(核可及)比ginkgolide B(膜限制)更有效抑制核PTAFR(降低71%)和MFGE8表达(降低65%),使梗死体积减少39%,神经功能评分改善2个等级。

这项研究突破性地揭示了GPCR核转位在卒中病理中的新机制:缺血应激下,PTAFR通过其C端模体转位至细胞核,与SP1形成转录复合物激活MFGE8表达,进而促使小胶质细胞识别并吞噬PS外翻的应激神经元。研究不仅首次报道了PTAFR在核内的非经典功能,更通过比较两种拮抗剂的疗效差异,为临床药物选择提供了重要依据——靶向核受体的膜通透性药物可能比传统膜受体拮抗剂具有更好的治疗效果。

该发现对卒中治疗策略具有三重启示:1) 干预小胶质细胞异常吞噬是保护半暗带神经元的新途径;2) GPCR的亚细胞定位应成为药物设计的重要考量;3) PTAFR核转位特异性抑制剂可能成为下一代神经保护剂。未来研究需在雌性动物中验证该机制的普适性,并开发更精准的核靶向递药系统。这项工作为理解缺血后神经元丢失提供了全新视角,也为GPCR药物的精准治疗开辟了新方向。

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