JC124通过抑制NLRP3炎症小体激活实现癫痫多模态神经保护：来自动物和人类神经元模型的证据

本研究针对现有抗癫痫药物(ASMs)疗效有限且伴随严重副作用的问题，聚焦NLRP3炎症小体这一新兴靶点，通过动物模型和hiPSC来源神经元证实新型抑制剂JC124能显著抑制癫痫发作、改善抑郁样行为和认知障碍，并揭示其通过阻断NLRP3/ASC/Caspase-1通路发挥神经保护作用的分子机制，为开发兼具抗癫痫与神经保护功能的创新药物提供了重要依据。

　　

癫痫作为一种由大脑异常放电引起的慢性神经系统疾病，全球患者超过7000万，尽管抗癫痫药物(ASMs)不断推陈出新，但仍有约30%患者对现有治疗无反应。更令人担忧的是，多数ASMs存在治疗窗窄、认知损害和致抑郁等副作用，且过去30年癫痫控制率未见显著提升。这种困境促使科学家们将目光投向疾病发生的新机制——越来越多的证据表明，神经炎症与氧化应激形成的恶性循环是推动癫痫发生发展的重要推手，其中NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体的激活被认为是启动神经炎症的关键开关。

重庆医科大学附属第二医院神经内科的研究团队在《Cell Communication and Signaling》发表的重要研究，首次通过孟德尔随机化分析(SMR)证实NLRP3基因表达与癫痫易感性存在正相关，进而系统评估了新型NLRP3抑制剂JC124在红藻氨酸(KA)诱导的癫痫小鼠模型和人诱导多能干细胞(hiPSC)来源神经元中的多模态神经保护作用。这项研究不仅为癫痫治疗提供了新靶点，更开发出一种能同时控制癫痫发作并改善神经精神共病的潜在治疗策略。

研究人员采用多学科交叉的研究方法：通过SMR分析GWAS和eQTL数据建立NLRP3与癫痫的遗传关联；构建NLRP3基因敲除小鼠和KA诱导的慢性癫痫模型；采用视频监测和海马局部场电位(LFP)记录评估癫痫发作；通过糖水偏好实验(SPT)、旷场实验(OFT)和莫里斯水迷宫(MWM)检测神经行为学变化；结合分子对接、分子动力学模拟和hiPSC神经元模型验证JC124的作用靶点；运用Western blot、免疫组化、免疫荧光、透射电镜等技术解析分子机制。

JC124治疗抑制癫痫小鼠的发作
研究显示，50 mg/kg JC124连续干预28天使癫痫小鼠强直性自发反复发作(SRS)的潜伏期延长2.3倍，发作次数减少68%，海马LFP记录的癫痫样事件(SLEs)累计持续时间缩短75%，效果与临床常用药丙戊酸(VPA)相当。分子对接证实JC124通过结合NLRP3蛋白的VAL⁴¹⁴、PHE⁴⁴⁶等关键氨基酸残基，其对接评分达-5.138。

改善神经精神共病
在行为学测试中，JC124使癫痫小鼠的蔗糖偏好率从41%提升至72%，MWM空间获取测试的逃避潜伏期缩短60%，平台穿越次数增加3倍，表明其显著改善抑郁样行为和空间记忆障碍。值得注意的是，这些效应在NLRP3^-/-小鼠中消失，证实JC124的作用依赖于NLRP3抑制。

抑制神经炎症与氧化应激
机制研究发现JC124能剂量依赖性降低hiPSC神经元中LPS+ATP诱导的Caspase-1 p10表达(下降62%)和IL-1β分泌(减少58%)。在动物模型中，JC124使海马区NLRP3/ASC/Caspase-1通路蛋白表达降低50%-65%，同时上调核因子E2相关因子2(Nrf2)和血红素加氧酶1(HO-1)的表达，使超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性恢复至正常水平，8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)和丙二醛(MDA)等氧化损伤标志物减少40%-55%。

保护神经元结构与功能
高尔基染色显示JC124使癫痫小鼠海马CA1区神经元树突棘密度增加2.1倍，Sholl交叉数恢复85%。透射电镜观察到JC124显著减少神经元膜孔形成，尼氏染色显示存活的完整神经元数量增加3倍。免疫荧光分析证实JC124使小胶质细胞(Iba1⁺)和星形胶质细胞(GFAP⁺)数量分别减少62%和57%。

这项研究的突破性发现在于：首次通过遗传流行病学方法证实NLRP3与癫痫的因果关系；阐明JC124通过特异性靶向NLRP3蛋白，阻断NLRP3/ASC/Caspase-1炎症小体组装，进而抑制Gasdermin D(GSDMD)介导的神经元焦亡和IL-1β/IL-18释放；同时激活Nrf2/HO-1抗氧化通路，形成"抗炎-抗氧化"双重保护网络。特别值得关注的是，JC124在改善癫痫核心症状的同时，还能缓解抑郁和认知障碍这两种最常见的共病，这种多靶点协同作用模式为开发新一代抗癫痫药物提供了全新思路。研究采用的hiPSC神经元模型也为临床前药物评价提供了更接近人类疾病的研究平台。这些发现不仅对癫痫治疗具有重要临床意义，也为阿尔茨海默病、创伤性脑损伤等其它神经炎症相关疾病的治疗提供了潜在的新策略。