腦缺血是指由于多種原因?qū)е碌哪X局部或多部位的供血不足性疾病，主要病因與腦動(dòng)脈狹窄或閉塞、腦動(dòng)脈栓塞、血流動(dòng)力學(xué)、血液學(xué)有關(guān)，是世界范圍內(nèi)導(dǎo)致死亡和殘疾的主要原因之一。

腦缺血損傷治療新策略

盡管血管內(nèi)導(dǎo)管治療和溶栓治療已在部分腦缺血患者中得到廣泛應(yīng)用，但這兩種治療方法都有局限性。此外，即使再通成功，缺血再灌注損傷通過激活先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)來增強(qiáng)炎癥，進(jìn)而導(dǎo)致腦損傷和永久性神經(jīng)損傷。因此，迫切需要探尋新型輔助治療策略以改善腦缺血預(yù)后。

1. 阻斷CD300a增強(qiáng)胞葬作用改善腦缺血后的神經(jīng)元缺陷

胞葬作用是死細(xì)胞被吞噬細(xì)胞吞噬的過程，這有助于防止損傷相關(guān)模式分子(DAMPs)釋放和隨后的炎癥反應(yīng)。CD300a 通過去磷酸化細(xì)胞內(nèi)底物在胞葬作用的調(diào)節(jié)中起重要作用?；诖?，日本筑波大學(xué)醫(yī)學(xué)部的 Akira Shibuya團(tuán)隊(duì)試圖靶向CD300a了解胞葬作用在腦缺血病理學(xué)中的作用^[1]。他們發(fā)現(xiàn)缺乏CD300a 的小鼠在大腦中動(dòng)脈閉塞(MCAO)后改善神經(jīng)功能缺損。CD300a 通過 CD300b-DNAX 激活蛋白12 信號(hào)通路抑制信號(hào)傳導(dǎo)，以防止凋亡細(xì)胞的胞葬作用。CD300a 的缺乏增強(qiáng)髓樣細(xì)胞浸潤(rùn)大腦的胞葬作用，并減少死細(xì)胞中DAMPs的釋放(圖1)，減輕半影區(qū)炎癥。這些發(fā)現(xiàn)揭示胞葬作用在腦缺血病理學(xué)中的重要作用，并確定 CD300a 可作為免疫療法治療腦缺血的靶點(diǎn)。

                                                                                                      圖1 cd300a缺陷小鼠在腦缺血后DAMPs降低

2. 二氧化錳納米顆粒通過減少氧化應(yīng)激和調(diào)節(jié)炎癥微環(huán)境來保護(hù)神經(jīng)

缺血和再灌注可引發(fā)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，如氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，最終導(dǎo)致不可逆的神經(jīng)元損傷。過量產(chǎn)生的活性氧(ROS)是氧化應(yīng)激的主要原因，通過氧化生物大分子和激活凋亡途徑導(dǎo)致神經(jīng)元壞死或凋亡。二氧化錳 (MnO₂) 納米粒子可以消耗過量的過氧化氫 (H₂O₂) 并原位將其轉(zhuǎn)化為 O₂。復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院Chen Jiang團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種裝載有芬戈莫德的巨噬細(xì)胞偽裝的MnO₂納米顆粒以挽救缺血半暗帶^[2]。該顆?？梢酝ㄟ^巨噬細(xì)胞膜蛋白識(shí)別受損血管內(nèi)皮上過度表達(dá)的細(xì)胞粘附分子，進(jìn)而在受損大腦中迅速積累，并且可以在酸性溶酶體中分解釋放MnO₂，從而減少氧化應(yīng)激，最終逆轉(zhuǎn)促炎微環(huán)境，增強(qiáng)受損神經(jīng)元的存活(圖2)。這種仿生納米藥物為腦缺血的多靶點(diǎn)聯(lián)合治療提出了新的策略。

                                                                                                      圖2 MnO₂納米顆粒促進(jìn)缺血性腦損傷神經(jīng)元形成和修復(fù)

3. PKM2 促進(jìn)中性粒細(xì)胞活化和腦缺血炎癥

丙酮酸激酶M2 (PKM2) 不僅是有氧糖酵解的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑，還是促炎介質(zhì)（包括 IL-1 和 IL-6）的轉(zhuǎn)錄激活劑。基于此，美國(guó)愛荷華大學(xué) Anil Chauhan團(tuán)隊(duì)探討PKM2 在腦缺血性發(fā)病機(jī)制中的作用^[3]。骨髓細(xì)胞中 PKM2 的基因缺失限制了腦缺血再灌注后外周中性粒細(xì)胞的炎癥反應(yīng)。在腦缺血模型中，野生型或高脂血癥小鼠中PKM2基因缺失可減少梗塞并增強(qiáng)長(zhǎng)期感覺運(yùn)動(dòng)恢復(fù)。骨髓細(xì)胞特異性 PKM2 缺陷小鼠的局部腦血流改善，伴隨缺血后腦血栓炎癥減少。從機(jī)制上講，PKM2 通過促進(jìn) STAT3 磷酸化來調(diào)節(jié)外周中性粒細(xì)胞的缺血后炎癥(圖3)?？偟膩碚f，這些發(fā)現(xiàn)將 PKM2 確定為一種新的治療靶點(diǎn)，可改善再灌注后的腦損傷。

                                                                                                          圖3 PKM2 促進(jìn)中性粒細(xì)胞活化和腦缺血炎癥

4. Smoothened降低谷氨酸毒性改善腦缺血損傷

在缺血時(shí)，由于再攝取不足，谷氨酸大量積聚在細(xì)胞外空間，引發(fā)一系列反應(yīng)，如梗死周圍去極化、炎癥和程序性細(xì)胞死亡，提示谷氨酸毒性可能在缺血性腦損傷后發(fā)揮重要作用。Smoothened (SMO) 是音猬因子(SHH) 的關(guān)鍵介質(zhì)，而SHH信號(hào)在缺血后再灌注期腦組織修復(fù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。近期，北京基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所腦科學(xué)中心Yizheng Wang團(tuán)隊(duì)報(bào)告SMO的激活抑制GLT-1的活性，導(dǎo)致細(xì)胞外谷氨酸增加^[4]。抑制 SMO可維持 GLT-1 膜表達(dá)、降低細(xì)胞外谷氨酸、減少梗塞體積并改善模型小鼠的神經(jīng)功能(圖4)。他們進(jìn)一步將SMO 拮抗劑應(yīng)用于食蟹猴，發(fā)現(xiàn)該治療在腦缺血模型中具有短期和長(zhǎng)期保護(hù)作用。這些結(jié)果提示SMO 可作為保護(hù)大腦免受缺血性損傷的潛在治療靶點(diǎn)。

                                                                                                                      圖4 抑制SMO誘導(dǎo)GLT-1a磷酸化維持活性

參考文獻(xiàn)

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[2] Li C, Zhao Z, Luo Y, et al. Macrophage-Disguised Manganese Dioxide Nanoparticles for Neuroprotection by Reducing Oxidative Stress and Modulating Inflammatory Microenvironment in Acute Ischemic Stroke[J]. Adv Sci (Weinh). 2021, 8(20):e2101526.(IF=16.806)

[3] Dhanesha N, Patel RB, Doddapattar P, et al. PKM2 promotes neutrophil activation and cerebral thrombo-inflammation: Therapeutic implications for ischemic stroke [J]. Blood. 2021, blood.2021012322.(IF=22.113)

[4] Wang Y, Lu S, Chen Y, et al. Smoothened is a therapeutic target for reducing glutamate toxicity in ischemic stroke[J]. Sci Transl Med. 2021, 13(610):eaba3444.(IF=17.956)

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