新型鞘脂cP1P与P1P通过调控S1PR1/Akt/mTOR通路减轻神经炎症并改善阿尔茨海默病小鼠认知衰退

《Cell Communication and Signaling》：The novel sphingolipids cP1P and P1P attenuate neuroinflammation and enhance S1PR1/Akt/mTOR signaling to mitigate cognitive decline in an Alzheimer’s disease mouse model

语 本研究针对阿尔茨海默病（AD）中Aβ沉积与神经炎症的核心病理，首次探究鞘脂类似物cP1P和P1P的神经保护作用。通过体内外实验证实，二者能剂量依赖性地抑制Aβ生成、tau蛋白过度磷酸化及小胶质细胞活化，并激活S1PR1介导的Akt/mTOR通路，显著改善AD小鼠的突触功能与认知行为。该研究为靶向鞘脂代谢的AD治疗策略提供了新依据。

　　

阿尔茨海默病（Alzheimer's Disease, AD）作为最常见的神经退行性疾病，全球数百万人受其困扰，其特征性病理变化包括β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积形成的老年斑、tau蛋白过度磷酸化导致的神经纤维缠结，以及慢性神经炎症。尽管多年研究已揭示Aβ代谢异常是AD的核心驱动因素，但针对Aβ的单靶点疗法屡屡受挫，促使科学家将目光转向更广泛的病理机制，如脂质代谢紊乱与神经免疫失调。近年来，鞘脂代谢失衡被证实与AD进展密切相关——患者脑内鞘氨醇-1-磷酸（Sphingosine-1-phosphate, S1P）水平显著下降，而其前体神经酰胺却异常累积，这一“鞘脂悖论”可能直接导致神经元凋亡与突触损伤。因此，恢复S1P信号平衡成为AD治疗的新思路。

在此背景下，韩国庆尚国立大学Myeong Ok Kim团队于《Cell Communication and Signaling》发表最新研究，首次系统评估两种S1P类似物——植物鞘氨醇-1-磷酸（P1P）及其环化衍生物cP1P——在AD模型中的治疗潜力。研究通过行为学、分子生物学及细胞实验多维度验证，这两种新型鞘脂能够通过激活S1PR1受体，调控下游Akt/mTOR通路，进而抑制Aβ生成、减轻神经炎症并挽救认知缺陷，为AD的疾病修饰治疗提供了全新候选化合物。

关键技术方法概述

本研究采用Aβ_1-42寡聚体诱导的AD小鼠模型，通过立体定位注射构建病理状态；体内实验设对照组、Aβ组、Aβ+cP1P（0.1/1 mg/kg）组和Aβ+P1P（0.1/1 mg/kg）组，腹腔给药4周。行为学采用莫里斯水迷宫（Morris Water Maze）和Y迷宫评估空间记忆与工作记忆；分子机制通过Western blot检测Aβ、BACE-1、p-Tau、胶质标志物（GFAP/Iba-1）、炎症因子（TNF-α/IL-1β/p-NF-κB）及凋亡蛋白（p-JNK/Caspase-3/PARP-1）表达；细胞实验以HT22海马神经元和原代星形胶质细胞为模型，通过MTT法评估细胞活力，免疫荧光观察蛋白定位。

研究结果

1. cP1P与P1P改善AD小鼠记忆损伤

莫里斯水迷宫实验中，Aβ模型鼠逃避潜伏期显著延长，目标象限穿越次数减少，而cP1P与P1P治疗组（尤其是0.1 mg/kg cP1P）均能剂量依赖性地缩短潜伏期、增加平台穿越次数（图1B-H）。Y迷宫自发交替率实验进一步证实，两种化合物可逆转Aβ诱导的工作记忆缺陷（图1E,I），且游泳速度无组间差异，排除运动能力干扰。

2. 抑制淀粉样蛋白生成通路

Western blot显示，Aβ小鼠皮层与海马中Aβ、BACE-1及p-Tau蛋白表达显著升高，而cP1P与P1P处理后上述指标明显降低（图2A-J）。免疫荧光证实Aβ在脑区沉积减少，其中cP1P低剂量效果尤为突出（图2K-N），提示其强效抑制APP淀粉样水解过程。

3. 缓解胶质细胞活化与神经炎症

Aβ激活的星形胶质细胞（GFAP↑）和小胶质细胞（Iba-1↑）在cP1P/P1P干预后标志物表达下降（图3A-F）。同时，促炎因子TNF-α、IL-1β及p-NF-κB的升高被显著抑制（图4A-H），表明鞘脂类似物通过调控神经免疫反应减轻炎症风暴。

4. 激活S1PR1/Akt/mTOR生存信号

Aβ模型中S1PR1表达受损，下游p-Akt与p-mTOR水平降低，而cP1P/P1P能恢复该通路活性（图5A-H）。体外实验进一步验证cP1P可逆转HT22细胞和星形胶质细胞因Aβ导致的S1PR1下调（图9G-L），说明其作用依赖受体介导的信号转导。

5. 抑制细胞应激与凋亡

Aβ引发的应激激酶p-JNK及凋亡标志物Caspase-3、PARP-1的上调在治疗组被显著抑制（图6A-H），免疫荧光显示皮层与海马CA1/DG区Caspase-3阳性细胞减少（图6I-L），证实鞘脂类似物具有抗凋亡神经保护作用。

6. 挽救突触功能障碍

Aβ导致的突触后蛋白PSD-95和突触前蛋白SNAP-25、Syntaxin表达下降经cP1P/P1P处理后显著恢复（图7A-H），免疫荧光显示海马区PSD-95与Syntaxin荧光强度增强（图7I-N），提示突触结构完整性改善。

7. 体外验证细胞保护效应

MTT实验表明，cP1P与P1P在2-5 μM浓度下可抵抗Aβ诱导的HT22细胞毒性（图8C,D），且有效降低细胞内Aβ积累（图9A-E），同时提升神经元标志物NeuN表达（图9F,J）。

结论与意义

本研究发现cP1P与P1P可通过S1PR1受体依赖的方式激活Akt/mTOR通路，多靶点干预AD核心病理：减少Aβ沉积与tau磷酸化、抑制胶质细胞过度活化及神经炎症、阻断神经元凋亡，并最终改善突触可塑性与认知功能。尤为重要的是，cP1P在低剂量（0.1 mg/kg）即展现出显著疗效，提示其具备良好的成药性。该研究不仅深化了对鞘脂代谢在AD中作用机制的理解，更为开发以S1PR1为靶点的疾病修饰疗法提供了坚实的临床前证据，有望为AD治疗策略开辟新方向。