葛根素通过DNA去甲基化激活PI3K/Akt通路减轻脑缺血再灌注损伤的神经保护机制

本研究针对脑缺血再灌注（CIR）损伤中神经元氧化应激和凋亡的难题，揭示了葛根素（Pue）通过直接抑制DNA甲基转移酶DNMT3A/B活性，诱导PI3K启动子去甲基化并激活PI3K/Akt通路的关键机制。结合WGBS和RNA-seq多组学分析，证实Pue可显著减轻tMCAO模型大鼠的脑梗死体积，为缺血性卒中治疗提供了新型表观遗传靶点。

　　

脑卒中作为全球三大致死疾病之一，其缺血性亚型占全部病例的70%以上。尽管溶栓药物rt-PA是当前唯一FDA批准的治疗方案，但存在狭窄的时间窗和再灌注损伤风险。尤其令人担忧的是，海马区神经元对缺血异常敏感，其损伤将直接导致认知功能障碍。如何通过多靶点干预阻断缺血再灌注（CIR）引发的氧化应激与凋亡级联反应，成为神经保护剂研发的核心挑战。

浙江中医药大学的研究团队将目光投向传统中药葛根的主要活性成分——葛根素（Puerarin, Pue）。既往研究虽证实其神经保护潜力，但表观遗传调控机制始终未明。本研究创新性地发现，Pue能像"分子钥匙"般精准结合DNA甲基转移酶DNMT3A/B的活性口袋，通过抑制其功能降低全基因组5-甲基胞嘧啶（5mC）水平。在短暂大脑中动脉闭塞（tMCAO）模型大鼠中，60 mg/kg剂量的Pue使脑梗死体积显著缩小，效果堪比阳性对照药Eda。

研究采用多维度技术验证机制：通过微尺度热泳动（MST）测定Pue与DNMT3A/B的结合常数；全基因组甲基化测序（WGBS）锁定PI3K启动子区去甲基化事件；双荧光素酶报告基因证实启动子活性增强。当用抑制剂LY294002阻断PI3K/Akt通路时，Pue的保护作用完全消失，证明该通路是神经保护的下游枢纽。体外氧糖剥夺/复氧（OGD/R）模型进一步显示，Pue处理使HT22细胞线粒体膜电位（JC-1检测）恢复，凋亡率（Annexin V/PI双染）降低50%以上。

【Puerarin alleviates CIR injury through DNA demethylation】章节揭示，Pue与去甲基化剂5-Aza协同作用时保护效果增强，而甲基供体SAM则抵消其效益。在DNMT3A/B敲除细胞中，即使不给予Pue也能模拟保护效应，证实表观遗传调控的核心地位。

【Discussion】部分强调，该研究首次阐明Pue通过"DNMT3A/B-PI3K promoter-Akt"轴发挥神经保护的新机制。临床转化价值在于：①DNMT3A/B活性可作为治疗响应标志物；②PI3K启动子甲基化状态或成为预后评估指标；③为开发基于中药成分的表观遗传药物提供范式。

研究结论指出，Pue通过三重机制对抗CIR损伤：表观遗传层面抑制DNMT3A/B介导的异常高甲基化；分子层面解除PI3K转录抑制；功能层面激活Akt磷酸化级联反应。这种多靶点协同作用特点，使其相比单一靶点药物更具治疗优势。论文成果为缺血性卒中提供了从"表观遗传修饰"到"通路激活"的完整干预策略，也为中药现代化研究树立了机制阐释的典范。