锌通过自噬介导的免疫微环境调控缓解卒中发展的机制研究

【字体: 时间:2025年09月04日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  这篇研究通过GWAS和NHANES队列分析揭示了锌摄入量与卒中风险的负相关性(OR~0.141),结合生物信息学筛选出锌响应性免疫-自噬调节因子(ZIARs),证实锌通过抑制RELA/NF-κB通路过度激活,恢复自噬流(LC3-II/I↓、p62↓),并减少中性粒细胞等先天免疫细胞浸润,从而在OGD/R模型中降低神经元氧化损伤(MDA↓)和细胞死亡(LDH↓)。

  

锌与卒中风险的分子桥梁

GWAS和NHANES队列分析显示,较高的锌水平与较低的卒中风险显著相关,其中欧洲人群中心源性卒中(CES)风险降低86%(OR=0.141)。机制研究发现,锌相关基因在自噬和PI3K-Akt/NF-κB通路中富集,通过机器学习模型筛选出7个ZIARs核心靶点(如RELA、NFE2L2),其表达与中性粒细胞等先天免疫细胞浸润呈强相关性。

自噬调控的神经保护作用

细胞实验证实,锌预处理使缺氧应激的神经元死亡率降低(CCK-8↑),同时抑制氧化损伤标志物MDA和LDH释放。Western blot显示锌能下调磷酸化RELA(Ser536)水平,并逆转OGD/R诱导的自噬体积累(LC3-II/I↓、p62↓)。当使用氯喹(CQ)阻断自噬时,锌的保护作用消失,证实其通过维持自噬流稳态发挥神经保护功能。

免疫微环境的重编程

单样本基因集富集分析(ssGSEA)揭示,卒中患者外周血单核细胞(PBMC)中巨噬细胞、树突状细胞和中性粒细胞显著增加,而ZIARs与这些细胞的浸润评分密切关联。分子对接预测吡咯儿茶酚紫(Pyrocatechol Violet)等化合物可与RELA稳定结合(结合能-7.9 kcal/mol),通过氢键作用于ARG30等关键氨基酸残基。

临床转化的潜在价值

卒中患者血清锌水平显著低于健康对照,提示锌补充可能成为干预策略。研究创新性提出"锌-自噬-免疫"轴概念,其中RELA作为核心枢纽,既调控NF-κB炎症通路,又影响自噬进程,为开发ZIARs靶向药物(如Mulberrofurant H)提供了理论依据。未来需通过基因敲除实验进一步验证ZIARs的因果作用。

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