《Molecular Medicine》：Neuroprotective effect of riboflavin kinase on cerebral ischemia injury in rats
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为探究核黄素激酶（RFK）在缺血性脑卒中的保护作用及机制，研究人员通过构建大鼠大脑中动脉闭塞（MCAO）模型和神经元氧糖剥夺（OGD）模型开展研究。结果表明 RFK 可抑制脑缺血损伤，其机制与抑制内质网应激（ERS）有关，该研究为脑卒中防治提供新方向。
脑卒中，这一全球性的健康难题，如同潜伏在暗处的杀手，严重威胁着人类的生命与健康。它是常见的脑血管疾病，包括缺血性和出血性脑卒中，其中缺血性脑卒中占比高达 85%。尽管科研人员不断探索缺血性脑卒中的干预靶点，但目前临床实践中有效的治疗方法依然寥寥无几。在此背景下，探究缺血性脑卒中的发病机制及寻找新的治疗靶点迫在眉睫。
海军军医大学海军医学中心的研究人员开展了关于核黄素激酶（Riboflavin Kinase，RFK）对大鼠脑缺血损伤保护作用的研究。该研究成果发表在《Molecular Medicine》杂志上，为缺血性脑卒中的防治带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法。在动物实验方面，利用 Wistar 大鼠和易卒中型自发性高血压大鼠（SHR - SP）作为实验对象；通过构建 RFK 基因敲低（RFK-）和敲高（RFK+）慢病毒载体，对大鼠进行脑内注射；运用大脑中动脉闭塞（MCAO）手术构建大鼠脑缺血模型。在细胞实验方面，分离培养 Wistar 大鼠胚胎的原代皮质神经元，转染 RFK+或 RFK-慢病毒，并进行氧糖剥夺（OGD）处理。此外，还使用了蛋白质免疫印迹（Western blot）、实时荧光定量聚合酶链式反应（Real - time PCR）、流式细胞术、电子显微镜检测等技术检测相关蛋白表达、mRNA 水平、细胞凋亡及细胞超微结构变化。
研究结果如下：
- RFK 水平成功调控：通过 RFK+或 RFK-慢病毒感染神经元和大鼠脑内注射，成功上调或下调了 RFK 的表达水平。在神经元中，感染 RFK+慢病毒后，RFK 的 mRNA 水平是对照组的 5.71 倍，感染 RFK-慢病毒后，RFK 的 mRNA 水平是对照组的 0.11 倍；在大鼠脑内，注射 RFK+慢病毒后，RFK 的蛋白水平是对照组的 2.76 倍，注射 RFK-慢病毒后，RFK 的蛋白水平是对照组的 0.52 倍。
- RFK 抑制大鼠脑缺血损伤：对大鼠进行 MCAO 手术后发现，RFK+组的梗死面积和脑水肿程度明显小于对照组，且神经元超微结构损伤较轻；而 RFK-组的损伤则加重。这表明 RFK 能够抑制大鼠脑缺血损伤。
- RFK 在体外具有神经保护作用：在 OGD 模型神经元实验中，RFK+组神经元活力显著高于对照组，凋亡率显著低于对照组；RFK-组则相反。同时，RFK+组神经元超微结构基本正常，RFK-组损伤严重。说明 RFK 在体外对神经元具有保护作用。
- RFK 调节内质网相关蛋白：研究人员观察 RFK 对 ERS 相关蛋白的影响，发现 MCAO 手术后，Ero1 蛋白水平下降，Caspase 12、CHOP（C/EBP homology protein）和 Caspase 3 蛋白水平上升。RFK-会加重 Caspase 12 和 Caspase 3 的升高，RFK+则抑制 Caspase 3 的升高。表明 RFK 通过调节 ERS 途径中的蛋白发挥抗缺血作用。
- RFK 的保护作用独立于黄素类物质：给 SHR - SP 大鼠补充核黄素，可延长其寿命，但无法完全逆转 RFK 基因功能障碍带来的损伤。在 OGD 模型中，无论是否存在核黄素，RFK+对神经元的保护作用均存在，且其保护作用与黄素类物质（包括核黄素、FMN 和 FAD）的浓度无关。
- Ero1 抑制剂消除 RFK 的保护作用：加入 Ero1 抑制剂 Erodoxin 后，RFK+对 OGD 神经元的保护作用消失，说明 RFK 对缺血神经元损伤的保护作用依赖于 Ero1。
研究结论和讨论部分指出，RFK 是一种内源性抗缺血性脑损伤蛋白，它通过抑制 Caspase 12 和 Caspase 3 的蛋白表达，抑制 ERS 和神经元凋亡，从而减轻脑缺血后的梗死面积、脑水肿和神经元凋亡。RFK 的保护作用依赖于黄素蛋白 Ero1，且独立于黄素类物质及其浓度。虽然该研究存在一定局限性，如未确定 RFK 的调节靶分子，且由于物种差异，数据外推至人类需谨慎，但 RFK 作为有前景的脑卒中易感性检测靶基因值得进一步研究，黄素类物质也可作为缺血性脑损伤的预防或辅助治疗药物。这项研究为缺血性脑卒中的防治开辟了新的研究方向，有望推动相关领域的进一步发展，为临床治疗提供新的理论依据和潜在靶点。
