音猬因子通过调控DRP1依赖性小胶质细胞焦亡减轻缺血性脑损伤

《Neurochemical Research》：Sonic Hedgehog Protects Against Ischemic Brain Injury Via Modulating DRP1-Dependent Microglial Pyroptosis

　　

摘要

背景

小胶质细胞焦亡在缺血性卒中后的神经炎症中发挥着关键作用。虽然小骨形态发生蛋白（SHH）信号通路已被证明在中脑缺血中具有神经保护作用，但SHH是否调节小胶质细胞焦亡及其潜在机制仍 largely 不清楚。

方法

采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）分析急性缺血性卒中（AIS）患者和健康对照者的血清样本。分别建立中脑动脉闭塞/再灌注（MCAO/R）小鼠和氧-葡萄糖剥夺/复氧（OGD/R）处理的BV2小胶质细胞作为体内和体外缺血模型。通过腺相关病毒（AAV）介导的敲低或siRNA转染来操控SHH和DRP1的表达。采用实时定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）、蛋白质印迹法、免疫荧光染色和扫描电子显微镜评估焦亡相关分子。通过2,3,5-氯化三苯基四氮唑（TTC）染色、改良神经严重程度评分（mNSS）和角试验评估梗死体积和神经功能。

结果

AIS患者血清中SHH水平显著降低，且与循环炎症因子呈负相关。此外，GEPIA2对人大脑组织数据集的分析显示，SHH表达与焦亡相关基因IL1B、GSDMD和CASP1呈负相关。体内和体外缺血干预均显著上调了小胶质细胞中SHH、DRP1及焦亡相关蛋白的表达。SHH敲低可升高DRP1表达，加重小胶质细胞焦亡，增大脑梗死体积，并恶化神经功能障碍。挽救实验证实，DRP1敲低可有效逆转缺血性卒中后SHH抑制在小胶质细胞中促焦亡和加重损伤的作用。

结论

SHH通过抑制DRP1介导的小胶质细胞焦亡来保护大脑免受缺血性损伤。SHH-DRP1信号轴代表了一种先前未被识别的参与缺血性卒中的调控通路，可能成为限制神经炎症和改善神经结局的潜在治疗靶点。