《Current Issues in Molecular Biology》：Effects of Different Doses of Ranolazine on SIRT1, APELA, and APL13 in a Rat MCAO Model
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本研究通过评估组织病理学变化以及血清沉默信息调节因子1（Sirtuin 1, SIRT1）、Apela肽（Apela peptide, APELA）和Apelin-13（Apelin-13, APL13）水平，探讨了不同剂量雷诺嗪（Ranolazine）在大脑
本研究通过评估组织病理学变化以及血清沉默信息调节因子1（Sirtuin 1, SIRT1）、Apela肽（Apela peptide, APELA）和Apelin-13（Apelin-13, APL13）水平，探讨了不同剂量雷诺嗪（Ranolazine）在大脑中动脉闭塞/再灌注（middle cerebral artery occlusion/reperfusion, MCAO-I/R）模型中的作用。研究使用47只雄性Sprague-Dawley大鼠（250 ± 20 g），随机分为五组：Sham组（n = 7）、MCAO组（n = 10）、MCAO+RAN10组（n = 10）、MCAO+RAN30组（n = 10）和MCAO+RAN50组（n = 10）。MCAO-I/R通过暂时性线栓闭塞右侧大脑中动脉90分钟后再灌注建立。雷诺嗪治疗组每日腹腔注射一次，连续21天。研究人员采用酶联免疫吸附测定（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, ELISA）检测血清SIRT1、APELA和APL13水平，并通过组织病理学检查评估脑组织中神经元退化和凋亡细胞计数。组织病理学分析显示，与Sham组相比，MCAO组神经元退化显著增加，凋亡细胞数增多。然而，与未治疗的MCAO组相比，雷诺嗪治疗未显示显著的组织病理学改善。在治疗组中，MCAO+RAN50组较其他雷诺嗪治疗组显示出更高的凋亡细胞计数和更低的血清生物标志物水平。MCAO+RAN50组的血清SIRT1、APELA和APL13水平最低，部分成对比较差异具有统计学意义。在当前实验条件下，未能证明明确的神经保护作用。与未治疗的MCAO组相比，任何雷诺嗪治疗组均未显示出显著的组织病理学改善。这些发现表明，在本研究条件下，较高剂量的雷诺嗪与神经保护无关。然而，鉴于样本量有限、缺乏梗死体积分析、缺乏神经功能评估以及缺乏组织水平分子验证，需要进一步研究以阐明所观察到的生物标志物变化的生物学意义和潜在临床相关性。
卒中（Stroke）是全球范围内导致死亡和残疾的主要原因之一，缺血性卒中（Ischemic Stroke）在所有卒中事件中的占比最高。缺血性卒中通常由脑动脉血栓性或栓塞性闭塞引起，大脑中动脉（Middle Cerebral Artery, MCA）是最常受累的血管之一。神经元对缺氧高度敏感，脑缺血通过剥夺氧气和葡萄糖导致三磷酸腺苷（Adenosine Triphosphate, ATP）合成障碍，进而引发能量依赖性细胞功能衰竭和缺血级联反应，最终导致细胞死亡。在不可逆损伤的缺血核心区周围，半暗带（Penumbra）区域的神经元虽然电活动消失但仍具有潜在存活能力，及时恢复再灌注可挽救该区域，因此保护半暗带是急性缺血性卒中治疗的主要目标。然而，尽管进行了大量实验研究，神经保护治疗尚未成功转化为常规临床实践，这主要归因于疗效有限和治疗窗口狭窄。雷诺嗪（Ranolazine）是一种哌嗪衍生物类抗心绞痛药物，通过抑制晚期钠电流（Late Sodium Current）减少细胞内钠和钙超载，可能在缺血条件下发挥细胞保护作用。沉默信息调节因子1（Sirtuin 1, SIRT1）是一种参与代谢调节、DNA转录、氧化应激、炎症和凋亡等过程的组蛋白去乙酰化酶，在脑缺血期间通过抗凋亡和细胞存活机制发挥内源性神经保护作用。Apelin-13（一种Apelin亚型, APL13）通过Apelin受体（APJ Receptor，又称血管紧张素受体样1，APLNR）发挥作用，在蛛网膜下腔出血和脑缺血-再灌注损伤模型中表现出神经保护效应。APELA（Apela肽）是APJ受体的另一种内源性配体，具有血管舒张、心脏保护、抗炎和抗凋亡特性。研究人员推测，雷诺嗪可能通过减轻缺血相关细胞应激反应而影响循环中的SIRT1、APL13和APELA水平。因此，本研究旨在通过评估不同剂量雷诺嗪在大鼠大脑中动脉闭塞/再灌注（MCAO-I/R）模型中的组织病理学变化以及血清SIRT1、APELA和APL13水平，探讨雷诺嗪的神经保护效果。该研究为缺血性卒中的神经保护治疗提供了新的实验依据，论文发表在《Current Issues in Molecular Biology》。
研究使用47只雄性Sprague-Dawley大鼠，随机分为Sham组、MCAO组及雷诺嗪10、30、50 mg/kg/day干预组。通过线栓法建立右侧MCAO-I/R模型（缺血90分钟），雷诺嗪于术后立即腹腔注射并持续21天。实验终点采集血清，采用酶联免疫吸附测定（ELISA）检测SIRT1、APELA和APL13水平；脑组织经苏木精-伊红（HE）染色后，由盲法病理学家评估神经元退化与凋亡细胞数。统计分析采用Shapiro-Wilk检验、Kruskal-Wallis检验及Bonferroni校正的Mann-Whitney U检验。
3.1. 组织病理学发现 Sham组脑组织皮层结构正常，神经元和神经胶质细胞丰富。MCAO组与Sham组相比，凋亡细胞计数显著增加（p < 0.001），神经元退化评分显著升高（p < 0.001）。虽然所有缺血组相对于Sham组均显示凋亡细胞计数增加，但仅在MCAO组和MCAO+RAN50组与Sham组的比较中达到统计学显著性（p < 0.001）。类似地，神经元退化评分在所有缺血组均升高，但仅在MCAO组和MCAO+RAN50组与Sham组的比较中显著（p = 0.022）。雷诺嗪治疗组与未治疗的MCAO组相比，未观察到凋亡细胞计数或神经元退化评分的显著降低。值得注意的是，MCAO+RAN50组中观察到一个局灶性营养不良性钙化灶。
3.2. ELISA发现 血清生物标志物检测在再灌注后约21天（第22天）进行。血清APELA水平在所有缺血组中均低于Sham组，但仅在MCAO+RAN50组与Sham组的比较中达到统计学显著性（p = 0.016）。各治疗组与MCAO组之间未显示显著差异。对于APL13，Sham组水平最高，MCAO组和雷诺嗪治疗组水平较低，总体组间比较存在统计学差异（p = 0.011），其中MCAO+RAN50组显著低于Sham组（p = 0.010），但各缺血组间无显著差异。关于SIRT1，血清水平在MCAO+RAN30和MCAO+RAN50组中呈下降趋势，在MCAO+RAN10组中相对于Sham组有所升高，但这些差异未达统计学显著。与MCAO组相比，仅MCAO+RAN50组的SIRT1水平显著降低（p = 0.031），其余治疗组无显著差异。
讨论部分首先介绍了缺血性卒中的流行病学特征和当前治疗策略的局限性，强调了神经保护治疗的重要性。研究人员指出，雷诺嗪作为晚期钠电流抑制剂，在心肌缺血中显示出细胞保护作用，但其在脑缺血中的效果尚不明确。本研究采用大鼠MCAO-I/R模型评估了三种不同剂量雷诺嗪（10、30、50 mg/kg/day）对组织病理学和血清生物标志物的影响。组织病理学结果证实MCAO-I/R成功诱导了缺血性损伤，表现为凋亡细胞计数和神经元退化评分显著增加。然而，雷诺嗪治疗未显示出神经保护作用，高剂量组（MCAO+RAN50）反而表现出更差的组织病理学特征和更低的血清生物标志物水平。研究人员将结果与既往文献进行了比较。Gao等人和Razick等人的研究表明SIRT1通过抗凋亡机制发挥神经保护作用，但本研究中血清SIRT1水平在缺血组未显著降低，这与部分组织水平研究结果存在差异，可能归因于样本类型、测量时间和实验模型的不同。关于APL13，既往研究报道其在缺血-再灌注损伤中具有神经保护作用，而本研究中MCAO+RAN50组的APL13水平最低，暗示高剂量雷诺嗪未能恢复APL13相关的保护信号。同样，APELA在慢性期的测量值普遍较低，且在高剂量雷诺嗪组最低，这与Xu等人报道的急性期APELA升高模式不同，提示血清APELA水平可能在缺血的不同阶段呈现不同变化规律。研究人员还讨论了研究方法学差异对结果的影响。Siddiqui等人报道雷诺嗪与氯吡格雷联合使用具有神经保护作用，但本研究采用单药腹腔注射且持续时间更长，这些方法学差异可能导致结果不同。尽管雷诺嗪在心肌和其他组织中显示出抗氧化和细胞保护作用，但本研究未能证明其在脑缺血中的神经保护效果。研究结论部分指出："在当前实验条件下，未能证明雷诺嗪具有明确的神经保护作用。与未治疗的MCAO组相比，任何雷诺嗪治疗组均未显示出显著的组织病理学改善。这些发现表明，在本研究条件下，较高剂量的雷诺嗪与神经保护无关。然而，鉴于样本量有限、缺乏梗死体积分析、缺乏神经功能评估以及缺乏组织水平分子验证，需要进一步研究以阐明所观察到的生物标志物变化的生物学意义和潜在临床相关性。"
