化疗药物阿霉素对中枢神经系统 Ascl1 表达及神经干细胞增殖的影响：认知障碍新解

《Scientific Reports》：The chemotherapy agent doxorubicin induces CNS expression of Ascl1, a regulator of adult neurogenesis and differentiation

为探究癌症化疗相关认知障碍（CRCI）机制，研究人员以阿霉素处理小鼠，发现其增加 Ascl1 表达，或影响 CRCI。

　　癌症，这个可怕的 “健康杀手”，在给患者带来身体痛苦的同时，还常常伴随着一系列令人头疼的副作用。其中，癌症化疗相关认知障碍（CRCI）就像一个隐藏在暗处的 “幽灵”，悄无声息地影响着众多癌症幸存者的生活。据统计，高达 75% 的癌症幸存者会出现记忆减退、思维变慢、执行功能受损以及注意力不集中等症状，这些问题严重降低了他们的生活质量。然而，尽管科研人员一直在努力探索，但 CRCI 背后的具体机制却始终像一团迷雾，让人捉摸不透。

在众多与 CRCI 相关的研究中，海马体成为了关注的焦点。海马体对于记忆和学习至关重要，而临床和临床前研究都发现，CRCI 相关的记忆丧失与海马体功能障碍以及神经发生受损密切相关。化疗被怀疑是导致这一问题的 “罪魁祸首” 之一，有研究表明化疗会使神经祖细胞的增殖和存活能力下降，进而影响海马体介导的记忆功能。但化疗药物阿霉素（doxorubicin）对神经发生的影响却充满争议，不同研究得出的结果大相径庭，这使得 CRCI 的研究更加扑朔迷离。

为了揭开这层神秘的面纱，来自美国乔治敦大学（Georgetown University）等机构的研究人员展开了一项深入研究。他们将目光聚焦在转录因子 Achaete-scute 同源物 1（Ascl1）上，这是一种在成人干细胞增殖、神经元分化和亚型特化过程中起着关键调控作用的蛋白。研究人员推测，Ascl1 或许在化疗对大脑功能的影响中扮演着重要角色。最终，他们的研究成果发表在了《Scientific Reports》杂志上。

研究人员在实验过程中运用了多种关键技术方法。首先，他们选用了 Ascl1-CreERT₂小鼠与 TdTomato ROSA 报告小鼠进行杂交，构建出特定的小鼠模型。接着，对 5 - 6 个月大的小鼠进行分组处理，分别给予单剂量 10mg/kg 的阿霉素或二甲基亚砜（DMSO）作为对照。之后，通过腹腔注射他莫昔芬诱导 Ascl1-TdTomato 表达。在阿霉素处理 2 周后，对小鼠进行安乐死并取材，利用免疫组织化学技术，使用针对不同神经发生阶段标记物（如 Sox2、NeuroD1 和 GFAP）的抗体，结合抗红色荧光蛋白（RFP）抗体，来检测 Ascl1 阳性细胞。最后，借助荧光显微镜成像和 ImageJ 软件进行分析，获取各项数据。

阿霉素增加齿状回中 Ascl1 的表达

研究人员首先对齿状回进行分析，发现阿霉素处理使 TdTomato 表达的平均强度显著增加了 81%，覆盖面积百分比增加了 36%，虽然齿状回颗粒下层表达 Ascl1-TdTomato 的细胞数量有所增加，但差异未达到统计学意义。这表明阿霉素能够诱导齿状回中更高水平的 Ascl1 神经增殖细胞。

阿霉素影响齿状回中神经发生的其他指标

研究人员通过与不同神经发生阶段的形态学标记物共免疫染色发现，阿霉素显著增加了齿状回中 Sox2 的免疫反应性，同时使与 Ascl1 谱系神经祖细胞共定位的 Sox2 表达增加。对于 GFAP，阿霉素处理的小鼠齿状回颗粒下层共定位细胞总数增加了两倍，且 Ascl1-TdTomato 细胞与 GFAP 在单个细胞突起中共定位的数量也显著增加，这说明阿霉素促进了 Ascl1 介导的颗粒下层 GFAP 中间祖细胞的增加。而对于 NeuroD1，阿霉素处理使共表达 NeuroD1 和 TdTomato 的细胞数量有显著增加的趋势，不过 NeuroD1 免疫反应性在齿状回的总覆盖面积未受影响。

阿霉素增加大脑皮层中 Ascl1 的表达

在大脑皮层的研究中，阿霉素处理同样增加了 Ascl1-TdTomato 的染色，阳性细胞数量相比对照组增加了 150%，在雌性小鼠中几乎增加了两倍。这表明阿霉素可能对非分裂神经元也有影响。

综合上述研究结果，研究人员发现，阿霉素在处理后的 2 周内，能够增加海马体和大脑皮层中 Ascl1 的表达，并且在海马体神经发生的各个阶段都有体现。这一结果与以往认为化疗会导致发育中神经元丢失的观点不同，阿霉素在早期反而促进了神经元的出现和发展。然而，从长远来看，这种与 Ascl1 表达相关的神经发生失调，可能会耗尽海马体神经元持续再生所需的神经干细胞，进而导致海马体体积减小，最终引发 CRCI。

这项研究为理解 CRCI 的发病机制提供了新的视角，揭示了阿霉素对 Ascl1 表达及神经干细胞增殖的早期影响。同时，Ascl1 可作为检测阿霉素引起的大脑变化的良好标记物，有助于开发针对 CRCI 的保护药物。不过，该研究也存在一定局限性，例如仅研究了单剂量阿霉素 14 天后的短期变化，且样本量有限。未来还需要进一步研究不同时间点、多剂量方案下阿霉素的影响，以及深入探讨性别差异对 CRCI 的作用。