PPARγ激活抑制脑出血后铜死亡:揭示铜稳态调控新机制与治疗潜力

【字体: 时间:2025年08月15日 来源:Brain Disorders CS2.5

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  研究人员针对脑出血(ICH)后铜离子(Cu2+)异常蓄积引发的铜死亡(cuproptosis)这一新型细胞死亡方式,通过构建体内外ICH模型,发现激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)可下调铜转运蛋白1(CTR1)表达并上调金属调节转录因子1(MTF1),从而抑制铜离子内流、减轻铜毒性。该研究发表于《Brain Disorders》,为改善ICH预后提供了新靶点。

  

脑出血(Intracerebral hemorrhage, ICH)作为致死率最高的卒中亚型,其继发性脑损伤机制一直是神经科学领域的重大挑战。当血液涌入脑实质形成血肿后,除机械压迫外,铁、铜等金属离子释放引发的氧化应激和细胞死亡级联反应,成为导致神经功能缺损的关键因素。2022年哈佛团队在《Science》首次报道的铜死亡现象——一种依赖铜离子蓄积的新型调节性细胞死亡方式,为理解ICH病理机制打开了新视角。然而,铜死亡是否参与ICH进程?能否通过调控铜稳态改善预后?这些问题亟待解答。

贵州医科大学附属医院急诊科的研究团队在《Brain Disorders》发表重要成果。他们发现ICH后铜离子浓度异常升高会破坏细胞内铜稳态,通过激活铜死亡正调控因子FDX1/LIAS和抑制负调控因子MTF1/GLS,触发铜依赖性细胞死亡。更关键的是,研究首次证实PPARγ激动剂罗格列酮(RSG)可通过上调MTF1表达抑制CTR1介导的铜内流,从而阻断铜死亡进程。这一发现不仅揭示了ICH与铜死亡的分子关联,更为临床干预提供了新思路。

研究采用三大关键技术:通过立体定位仪建立大鼠自体血注射ICH模型和氧合血红蛋白(OxyHb)刺激的神经元体外模型;运用铜比色法检测铜离子浓度;结合Western blot和免疫荧光多维度分析FDX1、LIAS、MTF1、GLS和CTR1表达变化。

研究结果呈现四大发现:

  1. 1.

    ICH模型验证:通过Longa评分和脑组织病理确认模型成功,死亡率仅7.69%,血肿定位精确(图1)。

  2. 2.

    铜离子动态变化:ICH组铜离子浓度较对照组显著升高(P<0.05),RSG干预后降低42.7%,而PPARγ拮抗剂GW9662加剧铜蓄积(图2)。

  3. 3.

    调控因子表达谱:Western blot显示ICH组FDX1/LIAS/CTR1蛋白表达上调2.1-3.3倍,MTF1/GLS下调65%-72%(P<0.001),RSG可逆转此趋势(图3-4)。

  4. 4.

    空间定位证据:免疫荧光证实RSG组MTF1在血肿周围神经元核内聚集增强,CTR1膜定位信号减弱(图5)。

讨论部分深入阐释了机制创新点:铜离子作为"双刃剑",生理浓度下参与线粒体呼吸链电子传递,但过量时通过结合三羧酸循环中的脂酰化蛋白诱发蛋白毒性应激。本研究首次揭示PPARγ-MTF1-CTR1轴的核心调控作用——生物信息学分析发现PPARγ结合位点存在于MTF1启动子区,而STRING数据库预测MTF1与CTR1存在蛋白互作。当PPARγ被RSG激活后,可能通过直接转录调控MTF1,进而抑制CTR1介导的铜内流,形成"受体-转录因子-转运蛋白"三级调控网络(图6)。

这项研究具有双重转化价值:理论上,填补了ICH后铜稳态失衡与细胞死亡间的知识空白;临床上,老药新用的策略使PPARγ激动剂RSG(原用于糖尿病治疗)有望成为ICH神经保护剂。作者也指出局限性:MTF1与CTR1的直接互作需共免疫沉淀验证,铜螯合剂与RSG联用是否增效有待探索。这些发现为后续开发靶向铜死亡的治疗方案奠定了坚实基础。

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