斑马鱼新生儿缺氧缺血性脑病再灌注损伤模型的构建及S-亚硝基谷胱甘肽的验证研究

本研究构建了新型斑马鱼缺氧-复氧平台模拟新生儿缺氧缺血性脑病（HIE）再灌注损伤，通过S-亚硝基谷胱甘肽（GSNO）干预验证其多靶点保护机制。该模型成功再现了生存率下降、运动功能障碍、神经元丢失及脑血流量减少等病理特征，证实GSNO可通过抑制caspase-3表达、降低MDA水平与Fe2+积累显著改善神经血管功能，为HIE治疗策略开发提供了高效研究工具。

　　

模型亮点

具有再灌注损伤特征的缺氧缺血性脑病（HIE）优化斑马鱼模型的开发

基于我们先前建立的斑马鱼缺氧-复氧模型（曾用于评估间充质干细胞来源细胞外囊泡在相关损伤范式中的神经保护作用），本研究通过扩展和优化实验条件，旨在明确捕捉和量化与新生儿HIE相关的再灌注损伤关键病理特征，超越单一治疗候选物的评估框架。

讨论

斑马鱼HIE模型中的再灌注损伤与GSNO的多方面治疗效应

本研究利用斑马鱼模型评估GSNO在减轻HIE相关损伤中的治疗潜力。通过系统比较不同发育阶段和缺氧持续时间，我们发现仅6日龄幼鱼在暴露于≥15分钟缺氧后表现出进行性生存率下降和运动缺陷，模拟了临床新生儿HIE的延迟损伤进展。该平台重现了包括血管收缩、脑血流量减少、神经元丢失和行为障碍在内的核心病理生理结局。GSNO（5-20 μM）在复氧早期给药可显著改善生存率、恢复运动功能，并减轻神经血管功能障碍。机制分析表明，GSNO通过降低caspase-3表达、减少脂质过氧化标志物MDA水平以及抑制细胞内Fe²⁺积累发挥保护作用，这些效应可能源于其多靶点作用机制，包括一氧化氮（NO）介导的血管舒张、凋亡通路抑制、谷胱甘肽（GSH）抗氧化增强以及蛋白质S-亚硝基化修饰的调控。

结论

本研究通过系统优化斑马鱼新生儿HIE模型，建立了具有明确再灌注损伤特征的研究平台，该模型通过整合复氧期间复苏成功率和生存曲线等量化指标，实现了对损伤机制和治疗干预的生理相关性评价。作为概念验证，我们证明GSNO通过多机制协同作用有效缓解再灌注损伤，突出了其作为HIE治疗策略的转化潜力。该斑马鱼平台为深入研究再灌注损伤病理生物学和加速治疗开发提供了强大工具。