综述:雌激素-大脑界面在神经炎症中的多维机制解析

【字体: 时间:2025年09月02日 来源:Frontiers in Aging Neuroscience 4.5

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  这篇综述系统阐述了雌激素(E2)通过调控星形胶质细胞、小胶质细胞和神经元中的ERα/ERβ/GPER1受体,经PI3K/Akt、NF-κB、WNT/β-catenin等通路发挥神经保护作用,同时揭示其通过线粒体功能调控、DNA修复增强及肠脑轴交互等多维度机制缓解神经炎症,为神经退行性疾病治疗提供精准干预策略。

  

1 引言

神经炎症是中枢神经系统(CNS)对损伤的双刃剑反应——急性期发挥保护作用,但慢性化会加剧阿尔茨海默病、帕金森病等疾病进程。近年研究发现,传统生殖激素雌激素(E2)能通过多受体、多靶点调控神经免疫微环境。其经典核受体ERα/ERβ通过基因组途径调节基因转录,而膜受体GPER1则快速激活PI3K/Akt等信号级联。临床前研究显示,E2在缺血性脑损伤中可减少小胶质细胞M1型极化,改善血脑屏障(BBB)完整性。

2 雌激素及其受体

E2的神经保护呈现浓度依赖性:生理浓度(nM级)通过ERβ抑制NF-κB炎症通路,但超生理剂量(sE2)可能通过ERα加剧炎症。值得注意的是,ERβ在衰老大脑中可被E2再激活,而ERα则呈现不可逆衰减。新发现的膜受体GPER1通过调控cAMP和钙稳态,在脑缺血模型中上调IL-1Ra发挥抗炎作用。

3 雌激素与神经细胞

在星形胶质细胞中,E2上调谷氨酸转运体GLT-1表达,防止兴奋性毒性;在阿尔茨海默病模型中,E2能将活化态GFAP+星形胶质细胞逆转为静息态。对小胶质细胞的调控尤为关键:通过ERβ/miR-138-5p/SIRT1轴抑制HMGB1释放,同时阻断ATF4介导的TLR4/NF-κB通路,在帕金森病模型中显示出抗炎效应。

4 雌激素与线粒体功能

E2直接结合线粒体DNA的D-loop区,上调细胞色素c氧化酶复合体表达。通过ERβ-PGC-1α通路增强线粒体生物合成,并激活Nrf2/HO-1抗氧化防御系统。在创伤性脑损伤中,E2以性别依赖方式维持ΔΨm,同时通过PP2A抑制NLRP3炎症小体组装,阻断IL-1β成熟释放。

5 性激素与DNA修复

E2通过非同源末端连接(NHEJ)促进DNA双链断裂修复,并诱导BDNF-APE1修复酶级联反应。其独特之处在于能驱动APE1从胞质向线粒体转位,在氧化应激时增强局部修复能力。

6 雌激素与肠道菌群

肠道"雌激素组"(estrobolome)通过β-葡萄糖醛酸酶调控雌激素肠肝循环,而E2反馈增强肠道紧密连接蛋白表达。这种双向调控构成"肠-脑-雌激素轴",解释绝经后女性神经炎症易感性增加的现象。

7 17αE2的性别差异效应

在雄性小鼠中,17αE2通过睾酮依赖的方式上调下丘脑ERα,抑制神经炎症;而雌性小鼠则无此效应,揭示性激素环境对治疗策略的重要影响。

8 结论

当前研究瓶颈在于E2治疗窗狭窄(U型剂量效应)和受体亚型作用拮抗。未来方向包括开发ERβ特异性调节剂,以及靶向肠脑轴的新型干预策略。这些发现为神经退行性疾病的性别精准医疗奠定理论基础。

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