《Brain Sciences》：Notoginsenoside R1 Attenuates Oxidative Damage After Intracerebral Hemorrhage by Inhibiting LCN2 and Promoting HO-1 in Astrocytes
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目的：脑出血（intracerebral hemorrhage, ICH）是一种具有高发病率和高死亡率的破坏性卒中类型，有效治疗策略仍迫切需求。人参皂苷R1（Notoginsenoside R1, NGR1）提取自传统草药三七（Panax notoginsen
目的：脑出血（intracerebral hemorrhage, ICH）是一种具有高发病率和高死亡率的破坏性卒中类型，有效治疗策略仍迫切需求。人参皂苷R1（Notoginsenoside R1, NGR1）提取自传统草药三七（Panax notoginseng），已广泛用于心血管疾病与神经系统疾病治疗。本研究旨在探讨NGR1对ICH后氧化损伤的作用。方法：研究人员将NGR1用于胶原酶诱导的ICH小鼠模型及氯化血红素（hemin）刺激的离体原代星形胶质细胞。在小鼠中评估血肿体积、脑含水量及神经行为学结局；采用Cell Counting Kit-8（CCK-8）检测细胞活力。原代星形胶质细胞经25 μM NGR1预处理24 h后给予30 μM hemin处理24 h，测定活性氧（reactive oxygen species, ROS）、丙二醛（malondialdehyde, MDA）及谷胱甘肽（glutathione, GSH）/氧化型谷胱甘肽（oxidized glutathione, GSSG）比值；通过免疫荧光染色与Western blotting检测脂质运载蛋白-2（lipocalin-2, LCN2）、血红素氧合酶-1（heme oxygenase-1, HO-1）及胶质纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein, GFAP）表达；并以小干扰RNA（small interfering RNA, siRNA）敲低LCN2与HO-1。结果：ICH后病灶周区LCN2、HO-1、GFAP表达上调。NGR1减轻小鼠脑损伤并改善神经功能；20 mg/kg NGR1抑制LCN2上调并促进HO-1表达。离体中25 μM NGR1增强细胞活力，降低ROS与MDA，升高GSH/GSSG比值，抑制LCN2与GFAP并促进HO-1。Nrf-2/HO-1抑制剂ML385可逆转NGR1对LCN2的抑制。敲低LCN2促进HO-1并抑制ROS；敲低HO-1则升高LCN2与GFAP，抵消NGR1保护作用。结论：NGR1通过促进HO-1表达并抑制LCN2表达，维持氧化还原稳态，从而减轻ICH诱导的氧化损伤。
《Brain Sciences》刊发的该项研究围绕脑出血（intracerebral hemorrhage, ICH）后继发性氧化损伤展开。ICH是全球死亡与致残的主要病因之一，原发性损伤来自血肿占位效应，继发性损伤由红细胞裂解释放的血红蛋白、heme及铁诱导活性氧（reactive oxygen species, ROS）生成、氧化损伤与神经炎症驱动。星形胶质细胞是脑内最丰富的细胞，ICH后可转为反应态并产生脂质运载蛋白-2（lipocalin-2, LCN2），推动促炎表型；而血红素氧合酶-1（heme oxygenase-1, HO-1）可降解heme、减轻ROS，星形胶质细胞选择性过表达HO-1能改善ICH预后。现有ICH有效治疗策略不足，且NGR1在ICH后通过HO-1/LCN2轴调控氧化损伤的机制尚不清楚，因此研究人员开展体内外实验，证实NGR1可抑制LCN2、促进HO-1、维持氧化还原稳态，为ICH提供潜在药物策略。
主要关键技术方法：研究人员使用雄性C57BL/6小鼠构建胶原酶IV诱导ICH模型，设假手术组、ICH组及NGR1给药组；离体采用新生小鼠皮质原代星形胶质细胞，以hemin模拟ICH损伤。体内通过脑含水量、血肿体积与mNSS、rotarod、grid walking评价神经功能；离体以CCK-8测活力，DCFH-DA测ROS，试剂盒测MDA与GSH/GSSG；以免疫荧光与Western blotting检测LCN2、HO-1、GFAP；并以siRNA敲低LCN2或HO-1，以Nrf-2/HO-1抑制剂ML385干预通路。
3.1. LCN2、HO-1与GFAP在胶原酶诱导ICH小鼠模型中表达上调：研究人员通过Western blotting发现，ICH后第1天起LCN2显著升高并持续，HO-1于第3天明显诱导，GFAP于第7天显著上调，说明病灶周区星形胶质细胞反应与氧化应激相关。
3.2. NGR1减轻胶原酶诱导ICH小鼠模型脑损伤并改善神经功能：研究人员设10、20、40 mg/kg剂量，发现20 mg/kg NGR1连续3天给药可缩小血肿体积、降低脑含水量，并在mNSS、rotarod与grid walking中改善神经功能，故选20 mg/kg用于后续实验。
3.3. NGR1给药抑制ICH小鼠模型LCN2并促进HO-1：免疫荧光显示LCN2主要与GFAP共定位，NGR1减少GFAP+LCN2+细胞；HO-1+细胞增加。Western blotting证实NGR1下调LCN2、上调HO-1。
3.4. NGR1逆转hemin对星形胶质细胞毒性：CCK-8显示30 μM hemin使活力约降50%，25 μM NGR1可恢复活力，并下调LCN2、GFAP，上调HO-1。
3.5. NGR1在hemin处理的星形胶质细胞中促进HO-1并抑制LCN2与GFAP：NGR1增加HO-1阳性细胞、减少GFAP+LCN2+细胞；加入ML385后，NGR1对LCN2的抑制与HO-1的促进被削弱，表明作用依赖Nrf-2/HO-1通路。
3.6. NGR1通过抑制ROS与MDA、升高GSH/GSSG比值改善hemin处理星形胶质细胞氧化损伤：DCF荧光显示NGR1降ROS，ML385可逆转；NGR1还降低MDA、提升GSH/GSSG比值，缓解脂质过氧化与GSH耗竭。
3.7. LCN2敲低促进HO-1并抑制星形胶质细胞ROS：si-LCN2高效敲低LCN2，伴随HO-1上调、ROS阳性细胞减少，说明LCN2参与氧化损伤，抑制LCN2具保护效应。
3.8. HO-1敲低逆转NGR1对LCN2的抑制并促进GFAP：si-HO-1使LCN2与GFAP回升，证明HO-1是调控LCN2与上清表型的重要节点，NGR1保护依赖于HO-1。
讨论部分总结：研究人员指出，ICH后LCN2由星形胶质细胞产生，病理升高促进铁相关毒性和促炎反应；HO-1虽由heme诱导，但具抗氧化与神经保护属性。NGR1经Nrf-2/HO-1轴抑制LCN2，阻碍星形胶质细胞向促炎反应态极化，减轻氧化损伤与炎症。研究局限包括使用8周龄小鼠而非老年人群模型，LCN2过表达与铁毒性的在体验证尚不充分。
结论部分翻译：本研究中，研究人员探究NGR1能否减轻ICH诱导的脑损伤。体内研究表明，20 mg/kg NGR1通过抑制LCN2上调和诱导HO-1表达，减轻脑水肿、缩小血肿体积并改善神经行为结局。体外研究表明，25 μM NGR1在hemin处理的星形胶质细胞中抑制LCN2、ROS与MDA水平，并上调HO-1水平与GSH/GSSG比值。此外，LCN2敲低促进HO-1表达并抑制ROS生成；HO-1敲低或Nrf-2/HO-1抑制剂ML385处理可部分逆转NGR1的保护效应，并促进LCN2与GFAP表达。综上，本研究阐明NGR1通过HO-1/LCN2轴减轻ICH介导的氧化损伤与炎症，提示NGR1可作为ICH的潜在治疗策略。
