人参皂苷Rb1通过激活Wnt/β-catenin信号通路调控小胶质细胞极化减轻脑缺血再灌注损伤的神经保护机制研究

【字体: 时间:2025年08月07日 来源:Frontiers in Aging Neuroscience 4.5

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  本研究揭示了人参皂苷Rb1(G-Rb1)通过激活Wnt/β-catenin信号通路调控小胶质细胞从促炎M1型向抗炎M2型极化,显著改善脑缺血再灌注损伤(CIRI)后的神经功能缺损、脑血流灌注及梗死体积。实验采用MCAO/R小鼠模型和BV2细胞OGD/R模型,证实G-Rb1能上调β-catenin表达并抑制GSK-3β,促进抗炎因子Arg-1/CD206释放,该效应可被通路抑制剂XAV939逆转,为中医药治疗缺血性卒中提供了新靶点。

  

研究背景与意义

脑卒中具有高发病率和高致残率,其中85%为缺血性卒中。临床溶栓治疗存在严格时间窗限制,而血管再通后发生的脑缺血再灌注损伤(CIRI)是影响预后的关键因素。小胶质细胞作为中枢神经系统主要免疫细胞,其M1/M2表型失衡是神经炎症的核心机制。人参皂苷Rb1作为人参主要活性成分,已被证实具有抗氧化、抗炎等多重生物活性,但其通过Wnt/β-catenin通路调控小胶质细胞极化的机制尚未明确。

实验设计与方法

研究采用C57BL/6J小鼠建立MCAO/R模型,设假手术组(Sham)、损伤组(IRI)、G-Rb1干预组及G-Rb1+XAV939联合组。体外实验使用BV2小胶质细胞系建立OGD/R模型,通过CCK-8检测细胞活力,激光散斑血流仪监测脑血流,TTC染色评估梗死体积。采用免疫荧光检测Iba1+/iNOS+和Iba1+/Arg-1+细胞比例,Western blot分析β-catenin/GSK-3β蛋白表达,qPCR检测炎症因子mRNA水平。

关键研究发现

神经功能与血流动力学:G-Rb1组在再灌注后1-14天显著改善Zea-Longa评分和mNSS评分,脑血流恢复率达71%,梗死体积减少50%。联合XAV939后上述保护效应被显著抑制,证实Wnt/β-catenin通路的介导作用。

小胶质细胞表型转换:IRI组iNOS+细胞比例在再灌注第3天达峰值,G-Rb1使M2型标记物Arg-1表达增加2.1倍。体外实验显示10μM G-Rb1处理6小时可使BV2细胞活力提升80%,该效应呈剂量依赖性。

分子机制解析:G-Rb1显著上调β-catenin表达并抑制GSK-3β活性,促进抗炎因子IL-10和TGF-β分泌。当加入XAV939后,促炎因子TNF-α和IL-1β表达回升至损伤组水平,证实通路特异性调控。

血管新生效应:再灌注第7天,G-Rb1组VEGF表达量较IRI组增加3.2倍,提示其通过Wnt/β-catenin通路促进血管重塑。

讨论与展望

研究首次阐明G-Rb1通过β-catenin核转位调控小胶质细胞极化平衡,但值得注意的是其抗炎效应与β-catenin表达量并非完全线性相关,提示可能涉及NF-κB等其他通路协同作用。虽然小鼠MCAO/R模型存在物种差异局限,但该研究为开发多靶点卒中治疗药物提供了重要依据。未来需进一步探索G-Rb1与其他神经保护通路的交叉作用机制。

临床转化价值

发现40mg/kg剂量G-Rb1具有最佳神经保护效果,且干预时间窗可延伸至再灌注后14天,突破了现有溶栓治疗的时间限制。为中医药"活血化瘀"理论提供了现代分子生物学证据,有望开发为辅助疗法改善卒中患者预后。

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