叶黄素通过调控miR-135b-5p/SIRT1轴抑制小胶质细胞M1极化改善帕金森病神经炎症

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Brain Research Bulletin 3.5

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  本研究针对帕金森病(PD)中神经炎症与小胶质细胞过度激活的关键病理机制,揭示了叶黄素通过抑制miR-135b-5p表达上调SIRT1,从而调控小胶质细胞M1/M2极化平衡,显著改善MPTP诱导的PD小鼠运动障碍并保护多巴胺能神经元。该发现为PD的靶向治疗提供了新策略。

  

帕金森病作为一种常见的神经退行性疾病,其典型病理特征是中脑黑质多巴胺能神经元进行性丢失,患者会出现运动迟缓、震颤等典型症状。尽管现有治疗手段能缓解症状,但无法阻止疾病进展。近年研究发现,小胶质细胞介导的神经炎症在PD发病中扮演关键角色——过度激活的小胶质细胞会释放大量促炎因子如TNF-α、IL-1β,形成"神经炎症-神经元损伤"的恶性循环。因此,寻找能调控小胶质细胞极化的天然活性物质成为研究热点。

昆明医科大学第二附属医院的研究团队在《Brain Research Bulletin》发表的重要成果,聚焦于类胡萝卜素家族成员叶黄素。这种存在于深绿色蔬菜中的天然化合物,因其卓越的抗氧化和抗炎特性备受关注。研究人员通过构建MPTP诱导的PD小鼠模型和LPS刺激的BV2小胶质细胞炎症模型,结合行为学测试、免疫组化、Western blot等技术,首次阐明叶黄素通过miR-135b-5p/SIRT1轴调控小胶质细胞极化的分子机制。

研究主要采用四大关键技术:1) 动物行为学分析(旋转棒和爬杆实验评估运动功能);2) 免疫荧光双标技术检测小胶质细胞标记物Iba-1与极化标志物iNOS(M1型)/Arg1(M2型)共定位;3) 双荧光素酶报告基因和RNA免疫共沉淀(RIP)验证miR-135b-5p与SIRT1的靶向关系;4) ELISA检测炎症因子谱。

研究结果可分为五个重要发现:

  1. 叶黄素改善PD动物模型症状:在MPTP诱导的PD小鼠中,叶黄素治疗组旋转棒停留时间延长56%,爬杆时间缩短42%,TH阳性神经元数量增加2.3倍,同时促炎因子TNF-α水平下降61%。
  2. 调控小胶质细胞极化表型:20μM叶黄素使LPS刺激的BV2细胞M1标志物iNOS蛋白表达降低72%,而M2标志物Arg1提升1.8倍,呈现剂量依赖性。
  3. SIRT1的关键作用:siRNA沉默SIRT1后,叶黄素对M1极化的抑制作用被逆转,IL-6水平反弹至LPS组的85%。
  4. miR-135b-5p的靶向调控:双荧光素酶实验证实miR-135b-5p直接结合SIRT1的3'UTR,其抑制剂可使SIRT1 mRNA水平升高2.1倍。
  5. 体内验证调控轴:在PD小鼠中注射miR-135b-5p激动剂后,叶黄素对运动功能的改善作用被抵消,Iba-1+/iNOS+细胞比例回升至MPTP组的78%。

这项研究的重要意义在于:首次揭示叶黄素通过"miRNA-表观遗传"途径(miR-135b-5p/SIRT1轴)调控小胶质细胞极化的新机制,为理解类胡萝卜素的神经保护作用提供了理论突破。从转化医学角度看,该发现不仅为PD的膳食干预提供了科学依据(每日10mg/kg叶黄素相当于人类等效剂量约0.8mg/kg),更提示miR-135b-5p可能成为PD治疗的潜在生物标志物。值得注意的是,研究也发现SIRT1激活可能通过去乙酰化NF-κB等下游通路发挥抗炎作用,这为开发多靶点神经保护剂指明了新方向。

当然,该研究也存在一些局限,如未阐明叶黄素血脑屏障穿透效率,以及miR-135b-5p在PD不同病程的动态变化规律。未来研究可结合纳米递药系统优化叶黄素脑靶向性,并探索其与α-突触核蛋白病理的交互作用,这将为PD的联合治疗策略提供更全面的科学依据。

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