脯氨酰寡肽酶配体HUP-46通过调控PP2A/CaMKII通路改善重复轻度脑创伤模型认知障碍

【编辑推荐】针对创伤性脑损伤(TBI)后慢性症状缺乏有效疗法的难题，芬兰赫尔辛基大学团队发现新型脯氨酰寡肽酶(PREP)配体HUP-46可通过激活PP2A、抑制CaMKII磷酸化，显著改善重复轻度TBI(rmTBI)小鼠的认知缺陷，并减少皮层星形胶质增生和衰老标志物p21表达，为TBI后神经保护提供新策略。

　　

每年全球约6000万人遭受创伤性脑损伤(TBI)的困扰，无论是严重TBI还是看似轻微的重复性脑震荡(rmTBI)，都可能引发持续认知障碍甚至慢性创伤性脑病(CTE)等神经退行性疾病。令人担忧的是，目前尚无有效疗法能阻断TBI后的长期神经损伤进程。Tau蛋白异常堆积被视为CTE的核心病理特征，而近年研究发现，靶向脯氨酰寡肽酶(prolyl oligopeptidase, PREP)的小分子配体可通过激活蛋白磷酸酶2A(PP2A)来减少Tau沉积，这为干预TBI后遗症提供了全新思路。

在这项发表于《Experimental Neurology》的研究中，芬兰赫尔辛基大学Johanna Uhari-V??n?nen团队构建了rmTBI小鼠模型，通过连续5天每天1次封闭性头部撞击模拟人类反复脑震荡。研究人员在每次撞击后给予两种PREP配体——经典抑制剂KYP-2047或新型化合物HUP-46，并设置PREP基因敲除组作为对照。三个月后的Barnes迷宫测试显示，rmTBI导致小鼠出现显著空间记忆障碍，但HUP-46处理组认知功能接近正常水平，PREP敲除小鼠也表现出类似的损伤抵抗性。

研究采用的主要技术包括：1) 封闭性头部撞击建立rmTBI动物模型；2) Barnes迷宫评估空间学习记忆；3) 免疫组化分析星形胶质增生标志物GFAP；4) Western blot检测p21、磷酸化CaMKII等蛋白表达；5) 基因敲除小鼠验证靶点特异性。

HUP-46改善认知功能障碍

行为学实验证实，HUP-46能完全逆转rmTBI导致的空间记忆缺陷，其效果优于传统PREP抑制剂KYP-2047。PREP基因缺失同样赋予小鼠对rmTBI损伤的抵抗力，提示PREP是干预的关键靶点。

减轻神经炎症与细胞衰老

免疫组化显示，HUP-46显著降低皮层星形胶质增生标志物GFAP的表达水平。更值得注意的是，该化合物使细胞周期抑制剂p21——一个与衰老相关疾病密切关联的生物标志物——在皮层中的含量回归正常，暗示其可能延缓TBI诱发的早衰样改变。

调控CaMKII磷酸化

Western blot分析发现，rmTBI后钙/钙调素依赖性蛋白激酶II(CaMKII)的磷酸化水平急剧升高，而PREP配体能在损伤早期阶段有效抑制这一异常激活。CaMKII作为突触可塑性的核心调控分子，其过度活化与记忆障碍直接相关。

对Tau病理的有限影响

尽管在背侧穹隆（连接海马的关键白质束）观察到Tau蛋白积累，但PREP配体对此未产生显著调节作用，表明其认知保护效应可能独立于Tau病理改善。

这项研究首次证实PREP配体HUP-46通过多靶点机制发挥神经保护作用：既调控CaMKII磷酸化这一急性损伤信号，又干预p21介导的慢性衰老进程。特别重要的是，该化合物在损伤后给药仍能取得显著效果，这更符合临床实际需求。虽然对Tau沉积的影响有限，但其在改善功能结局方面的突出表现，为开发TBI后神经保护药物提供了极具转化价值的新策略。研究者建议未来探索PREP配体与其他靶向Tau药物的联合治疗方案，以全面阻断TBI后的神经退行性进程。