清道夫受体CD36对新生儿动脉局灶性卒中后长期结局的多维免疫调控效应

《Journal of Neurochemistry》:Multifaceted Immune Effects of the Scavenger Receptor CD36 on Long-Term Outcomes After Neonatal Arterial Focal Stroke

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月23日 来源:Journal of Neurochemistry 4.6

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  清道夫受体CD36是一种多功能受体,通过与其他受体协同作用,以情境和细胞类型特异性的方式与不同配体相互作用,调节多种炎症过程。虽然CD36在成人急性卒中中发挥损伤性作用,但在急性围产期卒中中却具有保护性效应。这种急性期反应的差异可能受到脑内CD36受体伴侣(如

  
清道夫受体CD36是一种多功能受体,通过与其他受体协同作用,以情境和细胞类型特异性的方式与不同配体相互作用,调节多种炎症过程。虽然CD36在成人急性卒中中发挥损伤性作用,但在急性围产期卒中中却具有保护性效应。这种急性期反应的差异可能受到脑内CD36受体伴侣(如Toll样受体(TLRs))成熟依赖性可用性、血脑屏障(BBB)发育状态以及损伤时白细胞亚型的影响。本研究进一步探讨新生小鼠脑损伤中CD36与TLR2的相互作用,通过观察野生型(WT)和CD36基因敲除(KO)小鼠在短暂大脑中动脉阻塞(tMCAO)及直接TLR2刺激后,CD36是否同样经血-脑脊液屏障(BCSFB)/脉络丛(CP)影响基因表达和白细胞运输。随后研究人员检测了CD36缺失对新生儿卒中后长期损伤结局的影响。研究证明,CD36缺失影响生理条件下的长期行为表现,且CD36在新生儿卒中后发挥的作用从急性期的有益性转变为慢性期的有害性。研究人员进一步表明,CD36参与持续免疫应答,表现为小胶质细胞表型的长期改变,并影响长期功能结局。综上所述,这些发现强调了CD36复杂的时间依赖性作用,并为其调节新生小鼠缺血性损伤的机制提供了见解。
**论文解读:CD36在新生儿卒中后长期结局中的多维免疫调控作用**

**一、研究背景与科学问题**

新生儿动脉缺血性卒中是一种可导致长期神经功能障碍的严重脑血管疾病,其病理生理机制与成人卒中存在显著差异。清道夫受体CD36作为固有免疫和适应性免疫细胞中重要的模式识别受体,通过与多种配体及共受体(如Toll样受体2/4/6,TLR2/4/6)相互作用,在脂质信号转导、炎症调控和活性氧(ROS)产生中发挥关键作用。既往研究表明,CD36在成人缺血性卒中中发挥损伤性效应,通过促进炎症反应和氧化应激加重脑损伤,而CD36缺失可减轻成人卒中后的慢性血脑屏障(BBB)功能障碍、瘢痕形成及认知缺陷。然而,研究人员的既往工作发现,在新生儿tMCAO模型中,CD36基因缺失反而加重急性期损伤,提示CD36在发育期大脑中可能具有保护性作用。这种年龄依赖性差异可能源于脑内CD36受体伴侣(如TLR2)的成熟依赖性表达差异、BBB发育状态以及白细胞亚型的不同。尽管CD36在新生儿卒中急性期的作用已有报道,但其对长期神经功能结局的影响及潜在机制尚不清楚。此外,CD36是否通过TLR2信号通路介导脉络丛(CP)处的白细胞运输,以及这些过程在急性和慢性期的动态变化,均有待阐明。因此,本研究旨在系统探讨CD36在不同时间阶段对新生儿卒中结局的影响及其免疫调控机制。

**二、研究设计与技术方法**

研究人员使用出生后第9-10天(P9-P10)的C57BL/6野生型(WT)和CD36基因敲除(KO)小鼠,构建了短暂大脑中动脉阻塞(tMCAO)模型(阻塞3小时后再灌注),并设置了直接TLR2激动剂Pam3CSK4(PAM)腹腔注射模型。研究样本包括tMCAO术后不同时间点(3小时、13小时、7天、14天、6周)及PAM注射后(6小时、16小时)的脑组织。关键技术包括:①脉络丛(CP)转录组学分析(RNA测序及生物信息学分析,含差异表达基因鉴定、基因聚类和GO富集分析);②流式细胞术(检测CP和皮层中CD45?CD11b?髓系细胞、炎症单核细胞、巡逻单核细胞和中性粒细胞的比例与数量);③组织学与免疫荧光染色(评估组织损伤体积、室管膜下区(SVZ)细胞增殖、血管内皮细胞增殖、少突胶质细胞谱系、髓鞘碱性蛋白(MBP)表达以及小胶质细胞/巨噬细胞表型);④行为学测试(转棒实验、旷场实验、抓绳实验、平衡木实验和步态分析,在P38-P50小鼠中进行)。

**三、研究结果**

**3.1 直接TLR2刺激与tMCAO在新生WT和CD36 KO小鼠CP中引发显著但部分不同的基因表达谱**

主成分分析(PCA)显示,直接TLR2刺激和tMCAO均在WT小鼠CP中引起快速的基因表达变化,而CD36缺失显著缓解了这些变化。对PAM和tMCAO调控的前1000个基因进行聚类分析发现,CD36影响翻译、线粒体功能和肽激素反应相关基因簇(PAM模型),以及DNA修复、炎症通路、固醇生物合成和细胞外基质(ECM)通路(tMCAO模型)。采用类似Connectivity Map的双向表达特征分析方法,研究人员鉴定出一组在WT小鼠PAM和tMCAO损伤同侧CP中显著上调的基因,主要涉及固醇和胆固醇生物合成(如Cyp51);另一组下调基因则与DNA复制相关(如Msh6)。这些结果表明CD36在CP中的基因表达调控具有复杂性和环境依赖性。

**3.2 TLR2诱导的CD36介导白细胞穿越CP及脑实质免疫细胞存在具有环境依赖性**

流式细胞术分析显示,PAM注射后6小时,WT小鼠CP中CD45?CD11b?髓系细胞百分比显著增加,而KO小鼠增加幅度较小;至16小时,两组细胞数量均回落。PAM可增加两组的炎症单核细胞(CD45?CD11b?Ly6C^hi)和中性粒细胞(CD45?11b?Ly6C^intLy6G?),但KO小鼠的巡逻单核细胞(CD45?11b?Ly6C^intLy6G?)在6小时和16小时均显著增多,提示CD36缺失延迟了这些保护性细胞的累积动态。在皮层中,PAM注射后WT小鼠的CD45^hiCD11b?细胞及炎症单核细胞/活化小胶质细胞在6小时显著高于KO小鼠,但在16小时差异不再明显。这些结果与tMCAO后的观察存在差异,说明CD36介导的髓系细胞募集模式在不同损伤模型中具有环境依赖性。

**3.3 CD36缺失在tMCAO后慢性损伤期发挥保护作用**

尽管既往研究显示CD36缺失在tMCAO后24小时加重急性损伤,但在损伤后7天和14天,KO小鼠的整体组织丢失显著低于WT小鼠,包括胼胝体(CC)、颗粒细胞层(GCL)和海马区域。血管评估显示,损伤后14天,两组小鼠的Glut-1?血管体积和内皮细胞增殖(BrdU?/Glut-1?)在损伤同侧均增加,但组间无显著差异。在胼胝体中,WT小鼠同侧BrdU?细胞、BrdU?/Olig2?新生成少突胶质细胞以及Olig2?、CC1?、Olig2?/CC1?细胞数量均较对侧增加,而KO小鼠无此变化,提示CD36缺失影响了卒中后少突胶质细胞的再生反应。此外,WT小鼠在纹状体、DG/GCL和SVZ区域表现出单侧细胞增殖增加,但KO小鼠的DCX?细胞数量在损伤同侧DG/GCL低于WT小鼠,表明CD36缺失改变了神经发生动力学。

**3.4 CD36基因缺失对tMCAO后功能和组织学结局的长期影响**

在P38-P50小鼠中进行的多项行为学测试揭示了基因型特异性和损伤特异性效应。转棒实验中,WT和KO小鼠在tMCAO后均表现出试次间潜伏期的波动模式,但两组间无显著差异。旷场实验中,未损伤WT小鼠的自发活动量和 rearing 频率显著高于KO小鼠,tMCAO进一步增加WT小鼠的这些指标,但KO小鼠无显著变化。抓绳实验中,对照组WT小鼠的悬挂时间长于KO小鼠,但tMCAO后两组表现相似。步态分析显示两组间无明显差异。平衡木实验中,WT小鼠在tMCAO后穿越横梁的潜伏期显著延长且脚滑次数增加,而KO小鼠的脚滑次数保持在对照组水平。组织学分析显示,损伤后6周,KO小鼠的整体组织保存显著优于WT小鼠,尤其在CC、尾状核和海马区域。

**3.5 CD36受体基因缺失对免疫机制的长期影响**

损伤后6周,WT小鼠损伤同侧皮层的Iba1?小胶质细胞/巨噬细胞密度显著增加,而KO小鼠无此变化。值得注意的是,KO小鼠对侧皮层中表达CD68(溶酶体标记物)的Iba1?细胞比例显著高于WT小鼠,且这些CD68?细胞在血管周围的分布也增多。这些结果表明CD36缺失导致了持续的小胶质细胞表型改变和活化状态变化,即使在未直接受损的对侧半球也存在这种效应,提示CD36在损伤后长时间内调节小胶质细胞的功能状态。

**四、总结讨论与结论**

本研究首次系统阐明了CD36在新生儿卒中后从急性期到慢性期的时间依赖性角色转换:急性期CD36通过介导凋亡细胞吞噬清除发挥保护作用,而慢性期CD36反而促进组织丢失和不良重塑。这种转换可能涉及发育性脑内凋亡程序的高基线活性、TLR2表达水平的年龄依赖性差异(新生鼠脑TLR2表达是成年的25倍以上)、以及CD36在血管修复和免疫调节中的多效性作用。研究还发现CD36缺失本身即可影响生理条件下的运动功能和探索行为,提示CD36在正常神经发育中具有重要作用。本研究的局限性包括无法区分实质内免疫细胞是来自单核细胞来源的巨噬细胞还是通过CSF屏障或BBB进入,以及未能确定CD36效应时间转换的确切分子机制。

结论:本研究证明CD36在新生儿卒中后存在从急性期有益到慢性期有害的作用转换,CD36缺失虽然加重急性损伤但改善长期组织学结局;CD36通过介导CP处的白细胞运输、调节胆固醇生物合成和DNA复制相关基因表达、以及持续影响小胶质细胞表型而发挥多重免疫调控作用。这些发现揭示了CD36在发育期脑损伤中复杂的时间依赖性功能,为针对CD36信号通路的靶向治疗策略提供了重要的时间窗考量依据。
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