《Brain Research Bulletin》：Potential Involvement of TLR4/MyD88 Signaling in the Neuroprotective Effects of NBP in DEACMP
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一氧化碳（CO）中毒仍然是中毒相关发病率和死亡率的主要原因。相当比例存活者会出现神经系统后遗症，其中急性一氧化碳中毒后迟发性脑病（DEACMP）尤其致残。DEACMP通常病程迁延，与持续性神经功能障碍和生活质量下降相关（Tseng et al., 2019）。
一氧化碳（CO）中毒仍然是中毒相关发病率和死亡率的主要原因。相当比例存活者会出现神经系统后遗症，其中急性一氧化碳中毒后迟发性脑病（DEACMP）尤其致残。DEACMP通常病程迁延，与持续性神经功能障碍和生活质量下降相关（Tseng et al., 2019）。高压氧治疗是目前临床实践中DEACMP的主要治疗手段，可能改善轻至中度患者的神经系统结局（Dent et al., 2024a）。然而，其疗效仍不一致，即使接受标准高压氧治疗，部分患者仍会出现迟发性神经后遗症（Liao et al., 2021）。高压氧治疗存在不良事件风险，包括气压伤、肺部并发症和癫痫发作，而治疗次数和方案安排尚未完全确立（Gajdos et al., 2011; Andreasen et al., 2021）。这些局限性凸显了阐明DEACMP病理生物学并寻找合理辅助治疗策略的必要性。
DEACMP可能涉及超越初始缺氧打击的相互作用的原发性和继发性损伤过程。提出的机制包括脑缺氧、自噬与凋亡失调以及免疫介导损伤（Rose et al., 2017; Dent et al., 2024b）。DEACMP特征性的“假痊愈”期和早期病理病变类似于原发性和继发性脑损伤中观察到的模式；两者均涉及脑内小胶质细胞数量和形态的变化（Thom et al., 2006; Thom et al., 2004）。因此，免疫介导损伤可能促进DEACMP的发生。
小胶质细胞是中枢神经系统（CNS）中的常驻固有免疫细胞，负责检测组织损伤并协调局部炎症反应。尽管短暂且严格调控的小胶质细胞反应有助于组织稳态和修复，但持续或失调的小胶质细胞反应性可放大神经炎症和神经损伤，并已涉及多种神经系统疾病，包括阿尔茨海默病、帕金森病和缺血性卒中（Gao et al., 2023; Yu et al., 2025）。在实验性CO中毒中，针对化学修饰髓鞘的免疫反应伴随脑内小胶质细胞反应增加（Thom et al., 2004）。在DEACMP大鼠模型中，使用舒拉明调节嘌呤能信号可减轻海马小胶质细胞反应性，并部分改善病理损伤和认知缺陷（Xiang et al., 2021）。类似地，富氢盐水治疗降低了Iba1表达以及IL-1β、IL-6和TNF-α水平，减轻了髓鞘和氧化损伤，并改善了空间学习表现（Sun et al., 2011）。
总体而言，这些发现提示小胶质细胞相关的免疫炎症反应可能促进DEACMP。然而，在DEACMP中启动小胶质细胞反应的上游分子机制仍不完全清楚。CO中毒后，脑缺血和缺氧可引起组织损伤和坏死碎片释放，同时诱导小胶质细胞吞噬活性并触发神经炎症反应（Yin et al., 2023）。Toll样受体4（TLR4）广泛表达于中枢神经系统细胞，尤其是小胶质细胞，可被多种内源性配体激活。髓样分化初级反应蛋白88（MyD88）是Toll样受体信号传导中的关键衔接蛋白，介导上游信号以启动下游炎症介质转导。通过识别受损细胞释放的损伤相关分子模式，TLR4可参与MyD88依赖性信号传导并促进下游炎症反应（Lv et al., 2023; Oo, 2024; Heidari et al., 2022）。TLR4/MyD88信号失调已涉及缺血性脑损伤和多种神经退行性疾病（Arya et al., 2025; Zhang et al., 2023a）。
实验证据也将TLR4相关炎症反应与CO诱导的脑损伤联系起来。Pang等人报道，急性CO中毒增加大鼠海马TLR4表达，同时TNF-α、IL-1β和IL-6水平升高；促红细胞生成素治疗减弱了这些分子和炎症变化并减少了脑损伤（Xu et al., 2021a）。CO特异性证据支持TLR4相关炎症的参与，但既往研究集中于急性损伤，未评估MyD88或建立明确的DEACMP模型。因此，在迟发期TLR4和MyD88表达与小胶质细胞反应性和神经功能障碍的关联仍不清楚。
DL-3-正丁基苯酞（NBP）是一种多靶点神经保护剂，据报道可改善脑微循环和灌注、保护线粒体功能、减轻氧化应激和神经元凋亡，并改善认知障碍（Zhou et al., 2022; Yang et al., 2019; Ma et al., 2024）。在暴露于急性或慢性低压低氧的啮齿动物中，NBP改善了身体表现和学习记忆，可能通过增强抗氧化能力和能量代谢（Wang et al., 2024a）。然而，越来越多的证据表明，炎症反应的调节可能促进NBP相关的神经保护。NBP治疗与缺血性脑损伤后神经血管炎症减轻和脑出血后炎症反应减少相关（Sun et al., 2025; He et al., 2017）。使用TSPO-PET/CT，Ze等人发现NBP减少小胶质细胞活化（Ochi et al., 2014）。这些发现提示NBP可能通过调节炎症相关信号通路来保护大脑，从而抑制小胶质细胞活化。此外，近期蛋白质组学研究提示NBP的神经保护作用可能与抑制TLR4/MyD88介导的神经炎症有关（Diao et al., 2014）。Zili等人证明NBP通过TLR4通路抑制小胶质细胞活化并减轻炎症诱导的脊髓损伤（Rose et al., 2020）。这些发现为研究TLR4/MyD88相关炎症信号在NBP神经保护作用中的作用提供了机制依据。
NBP也已在实验性CO诱导的脑损伤中进行了评估。既往研究报道NBP改善急性重度CO中毒后的认知表现和海马超微结构（Mallah et al., 2020; Cossart and Khazipov, 2022; Xiang et al., 2017）。然而，这些研究主要考察急性期，因此不能直接外推至已建立的DEACMP迟发期。一项网络荟萃分析进一步提示含NBP方案的潜在临床益处；然而，该研究中的网络药理学预测未经过实验验证（Salta et al., 2023）。NBP治疗DEACMP是否与海马TLR4和MyD88表达改变、小胶质细胞反应性、促炎和抗炎细胞因子谱、神经元损伤和认知功能相关仍有待确定。本研究因此旨在解决这一特定空白。
在此背景下，本研究解决了两个相关问题：DEACMP期间海马TLR4和MyD88表达是否与小胶质细胞反应性和神经功能障碍相关，以及NBP治疗是否伴随相应的分子、炎症、组织病理学和行为变化。研究人员使用静态CO吸入建立的小鼠模型，在NBP治疗21天后评估海马TLR4和MyD88表达、小胶质细胞反应性、促炎和抗炎细胞因子、海马组织病理学以及认知功能。通过整合这些结局，本研究评估了TLR4/MyD88相关炎症信号在迟发期NBP相关神经保护中的潜在参与。
一氧化碳中毒后迟发性脑病（DEACMP）是急性CO中毒后出现的严重神经系统后遗症，表现为认知功能障碍和进行性神经损伤。目前以高压氧治疗为主，但疗效不一致且存在局限，亟需阐明其病理机制并探索辅助治疗策略。研究表明小胶质细胞介导的神经炎症在DEACMP中起关键作用，但上游分子机制尚不明确。Toll样受体4（TLR4）及其衔接蛋白髓样分化初级反应蛋白88（MyD88）是启动炎症反应的重要通路，而DL-3-正丁基苯酞（NBP）作为多靶点神经保护剂，可能通过调节炎症信号发挥保护作用。本研究旨在探讨DEACMP小鼠海马TLR4/MyD88表达与小胶质细胞反应性及认知缺陷的关系，并评估NBP治疗是否伴随相应分子、炎症、组织病理学和行为学改善。研究人员采用静态CO吸入建立DEACMP小鼠模型，将150只雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组（n=30）、DEACMP组（n=60）和NBP治疗组（n=60），NBP组每日灌胃6 mg/kg NBP混悬液，连续21天。研究通过Morris水迷宫评估空间学习记忆，HE染色观察海马CA3区神经元损伤，Western blot和qPCR检测TLR4、MyD88、Iba1的蛋白和mRNA表达，免疫荧光评估小胶质细胞形态，ELISA测定TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-10水平，并对分子、炎症和行为指标进行跨域Spearman相关分析。研究结果表明：DEACMP小鼠出现明显空间学习和记忆障碍，海马CA3区神经元数量减少、形态异常；TLR4、MyD88和Iba1蛋白及mRNA表达显著升高，小胶质细胞体增大、分支减少，促炎因子（TNF-α、IL-6、IL-1β）升高而抗炎因子IL-10降低。NBP治疗部分逆转了上述变化，改善了认知功能，减轻了神经元损伤和小胶质细胞活化，降低了TLR4/MyD88及相关炎症因子水平。相关分析显示，TLR4和MyD88蛋白水平与Iba1、IL-6正相关，与空间记忆指标负相关。这些发现提示TLR4/MyD88信号通路可能参与小胶质细胞相关炎症反应，并可能介导NBP在DEACMP中的部分神经保护作用。
