KIF23通过调控ROS/caspase-3/GSDME介导的细胞焦亡改善围术期神经认知障碍

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:Experimental Neurology 4.6

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  针对围术期神经认知障碍(PND)的发病机制,研究人员聚焦KIF23对caspase-3/GSDME依赖性细胞焦亡的调控作用,通过AAV9介导的基因敲降和Raptinal激动剂干预实验,发现KIF23抑制可减轻氧化应激和神经炎症,为PND治疗提供新靶点。

  

随着全球老龄化加剧,围术期神经认知障碍(Perioperative Neurocognitive Disorders, PND)已成为影响老年患者术后康复的重要临床问题。这种以记忆减退和执行功能障碍为特征的综合征,不仅延长住院时间,更可能加速痴呆进程。尽管既往研究将神经炎症视为核心机制,但武汉大学人民医院的研究团队在《Experimental Neurology》发表的最新研究揭示,驱动蛋白家族成员23(KIF23)通过调控活性氧(ROS)/caspase-3/消皮素E(GSDME)通路介导的细胞焦亡,在PND发病中扮演关键角色。

研究团队采用异氟烷麻醉联合剖腹手术建立PND小鼠模型,结合腺相关病毒9型(AAV9)介导的KIF23基因沉默技术,发现:手术应激导致海马区KIF23表达持续上调,激活caspase-3对GSDME的切割,产生具有成孔活性的N端片段(N-GSDME),触发神经元焦亡。关键实验技术包括:老年小鼠PND模型构建、AAV9-shKIF23海马区注射、 caspase-3激动剂Raptinal干预、HT22细胞系转染及氧化应激指标检测等。

KIF23 knockdown alleviates PND
通过时序分析发现,麻醉手术后3-14天海马组织KIF23 mRNA和蛋白表达呈进行性升高。AAV9-shKIF23干预显著改善小鼠空间记忆能力,同时降低ROS水平、减少cleaved caspase-3和N-GSDME蛋白表达,该效应可被caspase-3激动剂逆转。

Discussion
研究首次阐明KIF23通过正调控ROS/caspase-3/GSDME轴促进神经元焦亡:① KIF23沉默增强神经元抗氧化能力,抑制caspase-3自剪切和N-GSDME形成;② 过表达KIF23则加剧异氟烷+LPS诱导的焦亡,该效应可被caspase-3抑制剂Ac-DEVD-CHO阻断。这为理解PND中非经典焦亡通路提供了新视角。

该研究不仅证实KIF23是连接氧化应激与神经炎症的关键分子,更通过多维度干预实验揭示其作为治疗靶点的潜力。相较于传统针对NLRP3/caspase-1/GSDMD通路的策略,靶向KIF23-caspase-3-GSDME轴可能为老年患者围术期脑保护提供更精准的干预方案。

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