经颅脉冲电流刺激通过调控小胶质细胞极化发挥神经保护作用：创伤性脑损伤治疗新机制

这篇研究揭示了经颅脉冲电流刺激(tPCS)通过激活食欲素A(OX-A)/OX1R通路抑制NF-κB信号，调控小胶质细胞从促炎M1型向抗炎M2型极化，显著减轻创伤性脑损伤(TBI)后的神经炎症，促进神经可塑性标记物(MAP2/GAP43/TGF-β)表达，改善运动协调和认知功能。研究为TBI康复提供了新型非侵入性神经调控策略。

　　

1 引言

创伤性脑损伤(TBI)作为全球高致残率神经系统疾病，继发性损伤中小胶质细胞异常活化引发的神经炎症是关键病理环节。经颅脉冲电流刺激(tPCS)作为新兴非侵入性神经调控技术，在改善卒中后神经功能方面展现潜力，但其在TBI中的作用机制尚未阐明。食欲素A(OX-A)作为下丘脑分泌的神经肽，既往研究提示其可通过调控小胶质细胞表型转换发挥神经保护作用。本研究创新性地探索tPCS是否通过OX-A/OX1R/NF-κB轴调控小胶质细胞极化状态，从而改善TBI后神经功能。

2 材料与方法

实验采用8周龄雄性C57BL/6小鼠建立控制性皮质撞击(CCI)模型，损伤72小时后开始连续5天tPCS干预（20Hz，1.0mA，2ms脉宽）。通过改良神经功能缺损评分(mNSS)、Y迷宫、转棒测试等评估神经功能，结合转录组测序、免疫荧光(IF)、透射电镜(TEM)等多维度分析机制。体外实验建立BV2小胶质细胞与HT22神经元共培养体系，采用LPS诱导炎症模型，通过流式细胞术(FCM)检测细胞凋亡，JC-1探针评估线粒体膜电位(MMP)。

3 结果

3.1 tPCS改善TBI后神经功能与病理损伤

tPCS治疗组在7天时mNSS评分显著降低，Y迷宫新臂探索时间延长至42.6秒（TBI组28.3秒），转棒测试跌落潜伏期提升2.3倍。组织学显示tPCS使尼氏体阳性细胞增加68%，TUNEL⁺细胞减少54%，病灶体积缩小42%。ELISA检测显示tPCS使促炎因子IL-1β、TNF-α水平降低60%-70%，同时抗炎因子IL-10升高1.8倍。

3.2 OX-A/OX1R通路激活关键作用

转录组测序发现tPCS组262个差异表达基因(DEGs)，KEGG富集显示神经活性配体-受体相互作用通路显著激活。Western blot证实tPCS使OX-A蛋白表达增加2.1倍，OX1R上调1.7倍，神经修复标记物MAP2和GAP43分别恢复至 sham组的83%和79%。选择性OX1R拮抗剂SB334867可完全阻断上述效应。

3.3 小胶质细胞表型转换机制

免疫荧光显示tPCS使IBA1⁺CD86⁺ M1型小胶质细胞减少62%，IBA1⁺CD206⁺ M2型增加2.4倍。TEM观察发现tPCS组突触后致密物(PSD)厚度增加至15.3nm（TBI组9.8nm），高尔基染色显示树突棘密度提升1.9倍。

4 讨论

本研究首次阐明tPCS通过"OX-A/OX1R-NF-κB-小胶质细胞极化"轴发挥神经保护作用：

1. 1.

   电刺激促进下丘脑OX-A释放，通过结合小胶质细胞表面OX1R受体

2. 2.

   抑制IκBα磷酸化，阻断p65核转位，使促炎因子iNOS表达降低

3. 3.

   促进Arg-1等M2型标记物表达，改善神经炎症微环境

4. 4.

   上调MAP2/GAP43等神经可塑性蛋白，修复突触超微结构

5 创新与展望

研究创新性在于：

• •

  揭示tPCS调控神经肽-免疫细胞互作的新机制

• •

  确立20Hz脉冲电流参数对TBI的优化治疗方案

  未来需探索不同损伤阶段的时间窗效应，并开展临床转化研究。该发现为开发"电刺激-神经肽-免疫调节"三位一体的TBI治疗策略奠定理论基础。