沙芬酰胺对脂多糖诱导的小鼠神经炎症和认知功能障碍的神经保护作用

《Neuroscience Letters》：Neuroprotective potential of safinamide against LPS-induced neuroinflammation and cognitive dysfunction in mice

　　**摘要**神经炎症是神经疾病的重要病理标志之一，可导致神经退行性变、突触功能障碍和认知能力下降。在细胞模型中，沙非胺显示出由TLR介导的抗炎作用，但其体内神经保护和抗炎作用仍未得到研究。本研究利用行为学、生化和组织病理学评估，在脂多糖（LPS）诱导的小鼠模型中评价了沙非胺的抗神经炎症作用。小鼠在第8至15天每天腹腔注射LPS以诱导神经炎症，随后给予沙非胺10 mg/kg和20 mg/kg治疗15天。结果显示，沙非胺20 mg/kg显著改善了空间记忆和识别记忆，表现为Y迷宫中的交替率和新型物体识别测试中的识别指数。此外，沙非胺显著降低了Toll样受体4（TLR4）、磷酸化NF-κB（p-NF-κB）、NLRP3、TNF-α、IL-6、IL-1β、乙酰胆碱酯酶（AChE）和丙二醛（MDA）水平，并升高了谷胱甘肽（GSH）、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶（SOD）水平。组织病理学分析显示淀粉样蛋白β沉积减少，神经元结构得以保存。这些发现表明，沙非胺可调节神经炎症和氧化应激通路，对炎症相关认知障碍表现出有前景的神经保护潜力。**引言**神经炎症通过激活小胶质细胞并增加细胞因子产生，与认知能力下降和痴呆症相关，这些细胞因子可造成神经元损伤[1]。慢性神经炎症还与神经退行性疾病，特别是阿尔茨海默病的进展有关，后者与淀粉样蛋白β积聚和tau病理改变密切相关，导致认知功能下降[2]、[3]。鉴于痴呆症已影响5500万人，并预计到2050年将达到1.39亿，针对神经炎症通路的治疗是开发神经疾病治疗性药物的关键策略[4]。在大脑中，NOD样受体3（NLRP3）和Toll样受体（TLR4）等受体可启动神经炎症反应[5]。免疫激活可触发TLR4信号传导，导致IKKβ激活及NF-κB随后转移至细胞核。NF-κB进一步上调NLRP3及促炎细胞因子的表达，从而启动NLRP3炎症小体活化所需的信号。随后炎症小体组装引发caspase-1激活，促使成熟的IL-18和IL-1β释放[6]、[7]。该神经炎症通路可导致血脑屏障功能障碍、氧化应激、突触丢失和认知功能下降[8]。与此一致，TLR4抑制剂C34通过抑制TLR4/NF-κB信号通路，减少了海马神经炎症和神经元死亡[9]。NLRP3抑制剂，如NIC7和萝卜硫素，可抑制caspase-1激活，减少神经炎症并发挥神经保护作用[10]、[11]。近期研究显示，OLT1177在临床前研究中表现出认知益处，支持抑制TLR4/NF-κB及NLRP3炎症小体通路有助于减轻AD相关神经炎症的观点[12]。因此，重新开发具有已知神经保护和抗炎作用的临床批准药物，可能为管理神经炎症相关认知障碍提供更迅速且可转化的途径[13]。沙非胺是一种具有多巴胺能活性的MAO-B抑制剂，已被证实可通过调节TLR4介导的NF-κB通路，降低促炎细胞因子和神经炎症水平，从而减少小鼠巨噬细胞中LPS诱导的炎症[14]。类似地，在LPS诱导的BV-2小胶质细胞中，沙非胺降低了活性氧（ROS）水平，并下调与胶质细胞神经炎症相关的NF-κB、iNOS和STAT1表达[15]。沙非胺还减轻了Aβ诱导的氧化应激和细胞衰老，并减少了阿尔茨海默病模型中的神经炎症信号[16]。沙非胺在细胞模型中表现出良好的神经保护和抗炎作用，但其体内效果仍有待验证。本研究评估了沙非胺在LPS诱导的神经炎症相关认知障碍中的神经保护潜力，重点关注TLR4/NF-κB-NLRP3信号通路。**实验诱导神经炎症与分组**本研究采用体重25–30 g的瑞士大白鼠，购自海得拉巴Vyas Labs，经机构动物伦理委员会（IAEC）批准，实验编号为KLCP/IAEC/04 N/2025/02。动物被随机分为4组，每组6只，以保证组间平衡。小鼠自第8天开始每天腹腔注射LPS（750 μg/kg，i.p.）（图1）。- 第1组：对照组：自第1天起给予0.5% w/v CMC；- 第2组：疾病组：造模……**沙非胺对Y迷宫、开-field test（OFT）与NORT的影响**行为学研究用于评估沙非胺是否能改善LPS诱导的神经炎症相关认知障碍。Y迷宫结果显示，LPS处理组自发交替率显著降低（39.35 ± 1.884 vs. 67.16 ± 5.587，P < 0.05），提示空间记忆受损。沙非胺10 mg/kg组在交替行为上有中度改善，但未达到统计学显著性。**讨论**本研究选择沙非胺是因其独特的多靶点药理特性。据我们所知，这是首个探讨沙非胺对LPS诱导的神经炎症相关认知障碍的体内神经保护作用的实验，重点聚焦TLR4/NF-κB-NLRP3通路及氧化应激。LPS常用于在实验动物中模拟炎症相关认知障碍。此前研究显示，神经炎症可导致认知……**结论**总体而言，本研究证实沙非胺在LPS模型中具有神经保护作用。行为学、生化、蛋白水平测定及组织病理学结果均表明，沙非胺能改善认知功能、恢复氧化应激状态、保留海马结构，并调节TLR4/pNF-κB/NLRP3炎症信号。这些结果表明，沙非胺可能通过调节炎症小体介导的通路改善AD相关神经退行性变。未来……**意义声明**神经炎症日益被认为是认知功能障碍和神经退行性疾病进展的重要驱动因素。本研究证明，沙非胺可减轻小鼠LPS诱导的神经炎症相关认知障碍，伴随TLR4/NF-κB/NLRP3炎症通路的调节、促炎细胞因子和氧化应激的减少，以及胆碱能功能的改善。这些发现为……提供了临床前证据。**作者贡献**Prasada Chowdari Gurram 负责研究构思与设计。Radha Kasaraneni 负责方法学开发、初稿撰写及可视化呈现。Shampreeth Sai、Muawia Babiker 和 Adam Salah 参与实验操作并协助动物给药。Alla Narayana Rao 和 Alex Rebello 负责统计分析。Prasada Chowdari Gurram 完成最终稿件审阅与修改。所有作者均已阅读并认可最终稿件。**数据可用性**本研究支持结论的所有数据可由通讯作者应要求提供。**伦理批准**所有实验程序均经Konarku Lakshmaiah教育基金会机构动物伦理委员会批准（编号：KLCP/IAEC/04 N/2025/02），并严格遵循CCSEA指南实施。**CRediT作者贡献声明**- Radha Kasaraneni：撰写初稿、可视化、方法学- Prasada Chowdari Gurram：审阅与修改、监督、研究构思- Shampreeth sai：方法学、实验研究- M.A. Muawia Babiker：方法学、实验研究- Adam Salah：方法学、实验研究- Alla Narayanarao：形式化分析、数据整理- Alex Rebello：形式化分析、数据整理**伦理声明**本研究遵循以下动物福利及/或报告准则：所有动物实验均在获得机构动物伦理委员会（IAEC）事先伦理批准后进行，项目编号为KLCP/IAEC/04 N/2025/02。实验严格依照印度政府《动物实验控制与监督委员会（CCSEA）》关于实验动物伦理使用与护理的指南开展。**资金支持**本研究未获得任何外部资金支持，全部由作者自筹。**利益冲突声明**作者声明不存在任何已知的财务利益或个人关系可能影响本研究结果。**致谢**作者衷心感谢Konarku Lakshmaiah教育基金会提供的必要资源及机构支持，使得本研究得以完成。对基金会致力于推动科学研究的承诺表示衷心感谢。**作者**Radha Kasaraneni | Prasada Chowdari Gurram | Shampreeth sai | M.A. Muawia Babiker | Adam Salah | Alla Narayanarao | Alex Rebello