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上海交通大学孔庆捷团队提出羽扇烯酮改善脊髓损伤引起运动功能障碍的炎症抑制机制

2024-01-15健身

既往研究已证明,级联放大的炎症反应在脊髓损伤后运动功能障碍中发挥重要的作用,且针对性控制脊髓损伤后级联放大的炎症反应对恢复脊髓损伤后运动功能具有重大临床意义和研究意义。来自中国上海交通大学孔庆捷团队在动物和细胞层面上探索了羽扇烯酮对脊髓损伤的抗炎作用及其相关机制,并提出羽扇烯酮可通过抑制炎症小体对脊髓损伤发挥治疗潜力。

脊髓损伤是一种严重的疾病。创伤可引起无法避免的原发性机械性损伤,而继发性的损伤引起炎症反应。一定程度的炎症反应能帮助清除异物,而脊髓损伤后级联放大的炎症反应则导致神经元死亡,进而影响机体功能。因此,脊髓损伤的预后与炎症反应密切相关。炎性小体激活后可触发炎症反应。在所有的炎症小体中,NLRP3炎症小体是最受关注的。在脊髓损伤中,NLRP3炎症小体的激活与小胶质细胞有关。激活的NLRP3会导致细胞焦亡,形成直径为10-14 nm的小孔复合体,进而多种促炎因子包括白细胞介素1β和白细胞介素18等从孔中转移到细胞外。小胶质细胞与发育、结构重建、神经环境维持、损伤和修复等生理和病理事件密切相关。脊髓中的小胶质细胞在激活后可释放炎性细胞因子,因而成为脊髓炎症过程中必不可少的细胞。小胶质细胞表现出调节神经元功能的2种表型:促炎(M1)和抗炎(M2)。面对组织损伤时,小胶质细胞被激活为促炎M1表型,过度活化的M1型小胶质细胞可增加对神经元细胞稳态有害的炎症因子。相反,M2型小胶质细胞分泌的抗炎细胞因子有利于少突胶质细胞祖细胞的分化和对神经元损伤的保护,促进小胶质细胞M2型极化和抑制M1型极化是针对脊髓损伤的有效治疗策略。

羽扇烯酮是一种三萜类化合物,广泛存在于多种植物中。羽扇烯酮具有多种复杂的活性,如抗炎、抗糖尿病、抗肿瘤等。已报道羽扇烯酮在慢性炎症环境中的抗炎活性,但其在脊髓损伤诱导的急性炎症反应中的作用和机制尚未见报道。

孔庆捷等以重物打击法构建了小鼠脊髓损伤模型,而后腹腔注射羽扇烯酮(8 mg/kg,2次/d);并以脂多糖和ATP干预BV2细胞模拟脊髓损伤后的炎症反应。研究结果显示,羽扇烯酮可通过抑制核因子κB活化抑制NLRP3炎症小体、NLRP3介导的细胞焦亡和小胶质细胞M1/M2极化,减少神经元死亡,从而改善脊髓损伤小鼠的运动功能,发挥神经保护作用(图1)。总之,该研究表明,羽扇烯酮是治疗脊髓损伤的一种潜在的策略。

图1羽扇烯酮治疗脊髓损伤的作用机制(图源:Li et al., Neural Regen Res, 2024)

原文链接:https://doi.org/10.4103/1673-5374.389302

摘要: 脊髓损伤诱导的运动功能障碍与神经炎症有关。有研究发现,羽扇烯酮是一种广泛存在于多种植物的三萜类化合物,且在慢性炎症环境中存在显著的抗炎活性,但其是否也能对在脊髓损伤诱导的急性炎症产生作用尚未见报道。实验以重物打击法构建了小鼠脊髓损伤模型,而后腹腔注射羽扇烯酮(8 mg/kg,2次/d);并以脂多糖和ATP干预BV2细胞模拟脊髓损伤后的炎症反应。结果显示,羽扇烯酮可减轻IκBα和p65核转位,还可通过调节核因子κB抑制NLRP3炎症小体的产生,也能增强促炎性M1小胶质细胞向抗炎性M2小胶质细胞的转化。此外,羽扇烯酮可通过抑制核因子κB通路改善NLRP3炎症小体的过度激活和NLRP3诱导的小胶质细胞极化和焦亡。由此提出羽扇烯酮可通过抑制炎症小体对脊髓损伤发挥治疗作用。

关键词: 脊髓损伤;炎症;炎症小体;小胶质细胞;极化;焦亡;羽扇烯酮

文章来源: Li F, Sun X, Sun K, Kong F, Jiang X, Kong Q (2024) Lupenone improves motor dysfunction in spinal cord injury mice through inhibiting the inflammasome activation and pyroptosis in microglia via the nuclear factor kappa B pathway. Neural Regen Res 19(8):1802-1811.