AD16通过α7nAChR-ERK-STAT3信号通路调控小胶质细胞极化缓解脑缺血模型中的神经炎症

这篇研究揭示了新型抗炎化合物AD16在成年大鼠脑缺血模型中的神经保护机制。通过调控α7烟碱型乙酰胆碱受体（α7nAChR）-ERK-STAT3信号通路，AD16能显著抑制小胶质细胞M1型极化并促进M2型极化，减少促炎因子（IL-1β/IL-6/TNF-α）释放，同时增强血脑屏障（BBB）紧密连接蛋白（Occludin/Claudin-5）表达。分子对接证实AD16与α7nAChR、TLR4、ERK和STAT3具有高亲和力，为缺血性卒中治疗提供了新靶点。

　　

ABSTRACT

神经炎症是缺血性卒中后的关键病理事件。新型抗炎化合物AD16在新生大鼠缺血缺氧模型中已显示抗神经炎症作用。本研究旨在阐明AD16在成年大鼠缺血性卒中模型中的治疗潜力及其机制。

背景

卒中（85%为缺血性）是重大健康威胁。FDA批准的溶栓治疗需在4.5小时内实施，而血流恢复可能引发脑缺血再灌注损伤（CI/RI），导致氧化应激、氨基酸毒性、炎症和凋亡。小胶质细胞作为中枢神经系统（CNS）的常驻免疫细胞，在缺血后迅速激活并分化为促炎（M1）和抗炎（M2）表型。M1型释放TNF-α、IL-6等加重神经损伤，M2型分泌IL-10等促进修复。调节M1/M2极化比例成为缓解神经炎症的新策略。

方法

采用大鼠短暂性大脑中动脉闭塞（tMCAO）模型。通过Longa和Garcia JH评分评估神经功能，转棒实验和CatWalk步态分析检测运动功能，TTC和尼氏染色观察脑损伤。分子对接模拟AD16与潜在靶点的结合，Western blot、免疫荧光和ELISA检测小胶质细胞表型、炎症因子及信号分子激活。

结果

AD16治疗显著改善tMCAO大鼠神经功能，减少脑梗死体积和脑含水量，保护血脑屏障完整性，并抑制促炎因子。分子对接显示AD16与α7nAChR（结合能-9.6 kcal/mol）、TLR4、ERK和STAT3具有高亲和力。AD16上调α7nAChR、CD206（M2标记物）和p-ERK，下调CD40、CD68（M1标记物）、TLR4和p-STAT3。这些效应可被α7nAChR抑制剂α-BTX和ERK抑制剂U0126逆转。

结论

AD16可能通过α7nAChR-ERK-STAT3通路抑制小胶质细胞活化和M1极化，从而减轻脑缺血引发的神经炎症。

2 材料与方法

实验采用240-280 g雄性SD大鼠，分为假手术组、AD16组、tMCAO组和tMCAO+AD16组。AD16（1 mg/kg）在缺血后10分钟腹腔注射。通过立体定位术侧脑室注射α-BTX或U0126验证靶点机制。

3 结果

3.1 AD16对tMCAO大鼠急性期的脑保护作用

AD16显著降低脑梗死体积（TTC染色），改善Longa评分和Garcia JH评分。转棒实验显示AD16延长大鼠停留时间（p<0.05），CatWalk分析表明其缩短肢体支撑时间和步态周期。尼氏染色证实AD16增加缺血皮层尼氏体数量。

3.2 AD16增强血脑屏障完整性并减轻神经炎症

AD16降低脑含水量（23.5%→18.7%），上调紧密连接蛋白Occludin（1.8倍）和Claudin-5（2.1倍）。ELISA显示AD16使IL-6和TNF-α分别降低62%和55%，同时使IL-10升高2.3倍。

3.3 AD16调控小胶质细胞活化与极化

免疫荧光显示AD16减少Iba-1⁺CD68⁺细胞（M1型）达40%，增加Iba-1⁺CD206⁺细胞（M2型）1.7倍。Western blot证实CD11b（激活标记）和CD40（M1）下调，CD206上调。

3.4 α7nAChR-ERK-STAT3通路的作用

CETSA实验显示AD16直接稳定α7nAChR和TLR4蛋白。AD16使p-ERK增加2.1倍，p-STAT3降低65%，而α-BTX和U0126可逆转这些效应。

4 讨论

AD16作为阿尔茨海默病候选药物，具有高口服生物利用度（74.91%）和长半衰期（4.32 h）。本研究首次揭示其通过α7nAChR-ERK串扰抑制STAT3磷酸化，调控TLR4/MAPK/NF-κB信号。局限性包括未明确AD16与α7nAChR的具体结合位点，未来需通过基因敲除进一步验证。

该研究为缺血性卒中提供了以α7nAChR为靶点、调节小胶质细胞极化的治疗新策略，具有重要转化医学价值。