综述:缺血性脑卒中组蛋白乳酸化修饰的研究进展:机制与治疗潜力

【字体: 时间:2025年09月04日 来源:International Journal of Neuroscience 1.5

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  本文系统综述了组蛋白乳酸化(histone lactylation)在缺血性脑卒中(IS)中的关键作用,揭示了乳酸(lactate)作为能量底物和表观遗传信号分子的双重功能,重点探讨了其对神经保护、血管新生和抗炎反应的调控机制,为靶向乙酰转移酶/去乙酰化酶(acetyltransferase/deacetylase)的卒中治疗策略提供了新思路。

  

组蛋白乳酸化:缺血性脑卒中的表观遗传新视角

乳酸代谢与缺血应激的桥梁

在缺血性脑卒中(IS)发生后,脑组织缺氧导致糖酵解增强,乳酸(lactate)水平显著升高。传统认知中乳酸仅是代谢废物,但近年研究发现其可作为组蛋白乳酸化的前体物质,通过共价修饰组蛋白赖氨酸残基(如H3K18la),直接参与基因转录调控。这种修饰在缺血半暗带区域尤为活跃,为神经元提供能量代偿的同时,激活促存活通路。

神经保护与炎症调控的双刃剑

组蛋白乳酸化通过双重机制影响卒中预后:

  1. 1.

    促生存效应:上调脑源性神经营养因子(BDNF)和缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)表达,增强神经元抗凋亡能力;

  2. 2.

    免疫调节:抑制小胶质细胞M1型极化,降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素-6(IL-6)等促炎因子释放,其机制与核因子-κB(NF-κB)通路抑制相关。动物模型显示,乳酸化修饰水平与梗死体积呈负相关(p<0.01)。

血脑屏障修复的潜在靶点

乳酸化修饰通过调控紧密连接蛋白(ZO-1、occludin)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的表达,减轻缺血后血脑屏障(BBB)破坏。实验证实,抑制组蛋白去乳酸化酶(如HDACs)可增加血管内皮生长因子(VEGF)的乳酸化修饰,促进血管新生。

治疗转化前景

靶向乳酸化修饰的工具酶成为研究热点:

  • 乙酰转移酶p300/CBP抑制剂可阻断病理性乳酸化

  • 选择性HDAC6抑制剂增强保护性修饰

  • 纳米递送乳酸前体药物正在临床前评估中

该领域仍存在关键问题,如乳酸化时空特异性调控机制、与其他修饰(如乙酰化)的crosstalk等。未来研究需结合单细胞测序和空间表观组学技术,为卒中精准治疗开辟新路径。

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