一种新的细胞穿透肽对缺血性脑卒中有治疗作用

在medcomm上发表的一篇论文中，一组科学家提出了一种名为Tat-SIRT5-CTM的细胞穿透肽通过介导sirtuin 5的溶酶体降解而对缺血性中风发挥治疗作用的证据。该肽由三个主要结构组成:转录反激活蛋白(Tat, YGRKKRRQRRR)、特异性结合ANXA1蛋白的SIRT5氨基酸序列(KRDLAKDITSD)和伴侣介导的自噬靶向基序(CTM, KFERQKILDQRFFE)。

　　

本研究由华中科技大学同济医学院同济医院麻醉科领导。该团队之前的研究发现，缺血性卒中诱导的小胶质细胞中SIRT5的增加导致膜联蛋白a1 (ANXA1)去琥珀酸化，减少ANXA1膜的募集和分泌，但促进ANXA1核易位，导致促炎介质的产生，最终加重神经炎症损伤。因此，小胶质细胞特异性SIRT5的强迫过表达加重了缺血性脑损伤，而SIRT5的下调对缺血性脑损伤具有神经保护和认知保护作用，该研究发表在Journal of Neuroinflammation(2022;19(1):301)上。在此基础上，设计并合成了一种通过伴侣介导的自噬靶向基序特异性结合SIRT5的膜透性肽(Tat-SIRT5-CTM)。在初级小胶质细胞中，Tat-SIRT5-CTM抑制SIRT5与ANXA1的结合，导致SIRT5降解，从而抑制SIRT5介导的ANXA1去琥珀酰化，随后增加膜积累和ANXA1的分泌。这些变化反过来又减轻了小胶质细胞引起的神经炎症。“我对此很兴奋，”该论文的第一作者夏倩说。

他们试图确定这种细胞穿透肽对缺血性中风小鼠的治疗效果。经静脉注射后，Tat-SIRT5-CTM可有效通过血脑屏障。重要的是，在缺血性中风小鼠模型中，全身给药Tat-SIRT5-CTM减少了脑梗死面积和神经元损失，减轻了神经功能缺陷评分，并改善了长期神经功能。此外，当高剂量的Tat-SIRT5-CTM注射到非缺血小鼠时，未观察到毒性。

研究小组进一步指出，在OGD/R后或缺血性中风小鼠模型中，Tat-SIRT5-CTM抑制小胶质细胞中炎症细胞因子的表达。“TUNEL染色显示，在OGD/R或MACO/R条件下，用Tat-SIRT5-CTM处理的小胶质细胞或小鼠可以保护神经元免受损伤，”夏倩说。

研究小组还发现，Tat-SIRT5-CTM减少了梗死面积，减轻了神经功能缺陷评分(见下面左边和中间的图像)。夏倩说:“TTC染色证实了Tat-SIRT5-CTM成功地缩小了脑梗死面积，修改后的神经系统严重程度评分表明Tat-SIRT5-CTM显示出更好的神经系统评分。”

研究人员最终通过一系列的行为测试来评估缺血性脑损伤后的长期神经行为功能。在旋转杆测试中，结果显示，Tat-SIRT5-CTM治疗的小鼠在缺血性脑损伤后需要更长的时间才能从杆上脱落，并保留了长期的神经行为功能。

“这些令人兴奋的新结果增加了越来越多的证据，证明肽导向的SIRT5溶酶体降解有希望的功效，并表明它是治疗缺血性中风的有效方法。最近通过3期临床试验，证实了一种名为Nerinetide (NA-1)的与tat融合的肽不仅安全，而且对防止人类神经元缺血性损伤也有效果。我们希望这种Tat-SIRT5-CTM肽也能成功地转化为临床，作为人类缺血性卒中患者的一种新的有效治疗方法。”

本研究由国家自然科学基金、同济医院优秀青年科学家基金和同济归国留学人员科研基金资助。