天然黄酮类化合物Jaceosidin通过抑制PKM2活性调控脊髓损伤后小胶质细胞炎症极化的机制研究

本研究针对脊髓损伤(SCI)后小胶质细胞过度极化的关键临床问题，揭示了天然黄酮Jaceosidin通过靶向抑制糖酵解关键酶PKM2，调控M1/M2表型转换从而减轻继发性炎症的创新机制。安徽医科大学附属第三医院团队综合运用分子对接、siRNA干扰和Seahorse能量代谢分析等技术，证实Jaceosidin可显著改善小鼠运动功能恢复，为开发多靶点SCI治疗策略提供新思路。

　　

脊髓损伤作为中枢神经系统最严重的创伤性疾病，每年全球新增病例高达50万例。这种"原发性机械损伤-继发性炎症风暴"的双相病理过程，使得神经功能恢复成为世界性难题。其中小胶质细胞的异常激活犹如"双刃剑"——过度极化的M1型会释放大量IL-6、TNF-α等炎症因子，形成阻碍神经再生的"代谢-炎症"恶性循环。尽管糖酵解关键酶PKM2已被发现参与调控免疫代谢网络，但如何精准干预这一通路仍缺乏有效策略。

安徽医科大学附属第三医院骨科团队在《NeuroMolecular Medicine》发表的研究，首次发现传统中药艾蒿中的天然黄酮Jaceosidin能特异性结合PKM2，通过逆转Warburg效应改善脊髓损伤微环境。研究人员建立小鼠T10-T11椎体打击模型，采用20 mg/kg剂量腹腔注射干预28天，结合BV2小胶质细胞炎症模型，通过BMS评分、足迹分析和ELISA等多维度评估体系，系统阐释了"天然化合物-代谢酶-免疫极化"的调控轴。

关键技术方法包括：1) 构建50 kdynes力度的C57BL/6小鼠SCI模型(n=12/组)；2) Seahorse XFe24分析系统检测ECAR(细胞外酸化率)和OCR(氧消耗率)；3) siRNA沉默PKM2基因验证靶点特异性；4) 分子对接模拟Jaceosidin与PKM2结合位点；5) 免疫荧光定量Iba-1⁺/NeuN⁺细胞比例。

Jaceosidin可减轻小鼠脊髓损伤区域的继发性炎症

通过CCK-8实验确定20μM为安全浓度阈值后，研究发现Jaceosidin治疗组损伤区Iba-1⁺小胶质细胞浸润减少41.7%，同时神经元标志物NeuN⁺细胞增加2.3倍。ELISA检测显示TNF-α和IL-1β水平分别下降58.2%和63.4%，证实其显著抗炎效果。

Jaceosidin在体外SCI模型中缓解炎症

LPS刺激的BV2细胞实验表明，20μM Jaceosidin使M1标志物iNOS蛋白表达降低72%，同时M2标志物Arg-1提升3.1倍。qPCR证实该化合物可双向调节iNOS/Arg-1 mRNA表达平衡，呈现剂量依赖性。

Jaceosidin调控小胶质细胞的糖酵解水平

Seahorse代谢分析揭示关键发现：Jaceosidin使LPS诱导的ECAR峰值降低35.8%，而基础OCR提高28.4%。Western blot显示PKM2、LDHA(乳酸脱氢酶A)和GLUT3(葡萄糖转运体3)蛋白表达量呈剂量依赖性下降，分子 docking证实其与PKM2活性中心结合能达-5.2 kcal/mol。

Jaceosidin通过调节PKM2缓解BV2细胞炎症

siPKM2转染实验构建因果链：PKM2敲除使iNOS表达降低67%，而Arg-1增加2.9倍。过表达实验反向验证Jaceosidin的效应依赖PKM2抑制，免疫荧光显示siPKM2组iNOS⁺细胞减少64.5%。

Jaceosidin促进脊髓损伤功能恢复

治疗组BMS评分较模型组提高3.2分，残余尿量减少62%。Nissl染色显示神经元存活率提升2.1倍，HE染色证实损伤面积缩小58.7%。足迹分析显示步长增加1.8倍，证实运动功能显著改善。

该研究首次阐明Jaceosidin通过"PKM2-糖酵解-小胶质细胞极化"轴改善SCI微环境的分子机制。相较于传统激素治疗，这种天然化合物展现多靶点调控优势：既抑制PKM2核转位阻断HIF-1α通路，又通过代谢重编程将M1促炎表型逆转为M2修复表型。尽管在大型动物模型验证和下游效应分子探索方面存在局限，但为开发基于"免疫代谢"调控的神经保护策略提供了新视角，尤其为传统中药活性成分的现代化研究树立了范式。