槲皮素通过激活Nrf2/STAT3-SLC6A3通路在缺血性脑卒中中的神经保护机制研究

本研究针对缺血性脑卒中(IS)缺乏有效神经保护策略的临床难题，通过整合网络药理学、MCAO模型和OGD/R实验，首次揭示天然黄酮类化合物槲皮素通过激活Nrf2/STAT3信号轴上调多巴胺转运体SLC6A3表达，显著减轻脑水肿、改善神经功能并抑制氧化应激和神经元凋亡。该发现为开发靶向抗氧化-多巴胺能调控的双重神经保护策略提供了新靶点。

　　

缺血性脑卒中作为全球致残致死的主要原因，现有治疗手段局限于溶栓和取栓等再通疗法，但受限于严格的时间窗和适应症。更棘手的是，继发性损伤涉及氧化应激、兴奋性毒性等多重机制，而临床仍缺乏有效神经保护药物。传统中药中的黄酮类成分虽显示潜在疗效，其精确分子机制却如"黑箱"般未被破解。合肥综合性国家科学中心健康与医学研究院的研究团队独辟蹊径，选择天然抗氧化剂槲皮素作为研究对象，在《Phytomedicine》发表的研究成果揭示了其通过Nrf2/STAT3-SLC6A3轴发挥神经保护作用的全新机制。

研究采用网络药理学预测靶点结合实验验证的策略，关键技术包括：建立小鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)和细胞氧糖剥夺/复氧(OGD/R)模型；运用CRISPR-Cas9基因编辑、染色质免疫共沉淀(ChIP-qPCR)解析转录调控机制；通过表面等离子共振(SPR)验证分子互作；采用多重免疫荧光技术观察蛋白亚细胞定位。

槲皮素减轻MCAO后的脑水肿和神经损伤
研究发现40 mg/kg槲皮素处理显著降低脑水含量23.7%，改善神经功能评分。TUNEL染色显示其减少神经元凋亡达68%，Western blot证实该剂量可上调抗凋亡蛋白Bcl-2同时抑制Bax表达。

Nrf2介导的抗氧化途径激活
槲皮素处理使核因子E2相关因子2(Nrf2)核转位增加3.2倍，下游血红素加氧酶1(HO-1)和醌氧化还原酶1(NQO1)表达提升。当使用Nrf2特异性抑制剂ML385时，槲皮素对氧化损伤标志物8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)的清除作用被完全阻断。

STAT3/SLC6A3的转录调控机制
研究发现信号转导和转录激活因子3(STAT3)与Nrf2存在直接相互作用。在DAT-Cre-STAT3^fl/fl条件敲除小鼠中，槲皮素对多巴胺转运体SLC6A3的上调作用消失，证实STAT3通过结合SLC6A3启动子区三个转录因子结合位点(TFBS1-3)调控其表达。

多靶点协同作用验证
分子对接显示槲皮素与NRF2结合能达-10.7 kcal/mol。行为学实验表明，当联合使用多巴胺转运体抑制剂GBR-12909时，槲皮素改善转棒测试和平衡木成绩的效应被削弱42%。

这项研究首次构建了"槲皮素-Nrf2/STAT3-SLC6A3"神经保护轴的理论框架，突破性地将抗氧化防御系统与多巴胺能神经调控相联系。特别值得注意的是，SLC6A3作为该通路的关键效应分子，其双重功能为开发兼具抗氧化和神经递质调节作用的卒中治疗药物提供了新思路。研究采用的网络药理学与实验验证相结合的模式，也为中药活性成分的机制研究提供了范式。尽管槲皮素存在生物利用度低的挑战，该发现仍为设计靶向Nrf2/STAT3通路的衍生化合物奠定了重要基础。