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鸢尾素通过AMPK/NF-κB通路改善创伤后应激障碍的神经炎症机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月17日 来源:Neuropeptides 2.5
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本研究针对创伤后应激障碍(PTSD)缺乏针对性治疗药物的现状,首次揭示运动诱导的鸢尾素(irisin)通过激活AMPK通路抑制NF-κB介导的神经炎症,显著改善单次延长应激(SPS)模型小鼠的焦虑样行为和恐惧记忆消退障碍。该发现为开发基于AMPK/NF-κB通路的PTSD靶向治疗提供了新思路。
创伤后应激障碍(PTSD)作为一种常见的精神疾病,困扰着约6%的普通人群和25-35%的严重创伤经历者。当前临床治疗主要依赖暴露疗法和抗抑郁药物,但均无法从根本上修复病理改变。近年研究发现,神经炎症在PTSD发病中起关键作用,特别是海马体、前额叶皮层和杏仁核等脑区的慢性低度炎症与症状严重程度密切相关。与此同时,运动诱导的肌肉因子——鸢尾素(irisin)被发现具有穿越血脑屏障的能力,并在神经保护方面展现出独特潜力。
浙江医药高等专科学校的研究团队在《Neuropeptides》发表重要成果,首次系统探究了irisin对PTSD的干预作用及其分子机制。研究人员采用单次延长应激(SPS)小鼠模型,结合行为学测试、蛋白质印迹和细胞实验等技术,发现irisin能显著改善SPS诱导的焦虑样行为和恐惧记忆消退障碍,其保护作用通过激活AMPK/NF-κB通路抑制小胶质细胞的炎症反应实现。
关键技术方法包括:1)建立SPS诱导的PTSD小鼠模型;2)高架十字迷宫和恐惧记忆消退测试等行为学评估;3)海马体、前额叶皮层和杏仁核组织的pAMPK和NF-κB通路蛋白检测;4)BV2小胶质细胞和PC12细胞的共培养体系验证抗炎机制。
【Relationship between SPS-induced behavioral deficits and irisin expression in the brain】
研究发现SPS应激2周后小鼠脑内irisin水平显著降低,同时伴随恐惧记忆消退障碍和焦虑样行为。免疫荧光显示irisin表达下降主要发生在海马体CA1区、前额叶皮层和杏仁核。
【Exogenous irisin ameliorates SPS-induced behavioral deficits】
外源性irisin治疗可剂量依赖性改善行为异常,最佳效果出现在100μg/kg剂量组。高架十字迷宫测试显示irisin使开臂停留时间增加217%,恐惧记忆消退效率提升3.2倍。
【Irisin activates AMPK and inhibits NF-κB pathway in the brain】
分子机制研究表明,irisin使海马体pAMPK水平升高2.1倍,同时NF-κB及其下游炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)表达降低40-60%。AMPK抑制剂Compound C可完全阻断这些效应。
【Irisin exerts anti-inflammatory effects via AMPK/NF-κB pathway in microglia】
细胞实验证实irisin通过αV/β5受体激活BV2细胞的AMPK,抑制NF-κB核转位,使炎症因子分泌减少55-70%。条件培养基可提升PC12细胞存活率38%,证实其神经保护作用。
结论部分强调,该研究首次阐明irisin-AMPK/NF-κB轴在PTSD中的关键调控作用。特别值得注意的是,irisin能同时作用于记忆相关脑区(海马体)和情绪调控中枢(杏仁核),这种多靶点特性使其相比现有药物更具治疗优势。讨论指出,鉴于运动疗法在PTSD临床实践中的显著效果,本研究为"运动-肌肉-大脑"交互作用提供了分子层面的解释,为开发基于irisin的替代疗法奠定理论基础。未来研究可进一步探索irisin对创伤记忆再巩固的影响及其与BDNF等神经因子的协同作用。
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