延迟输注坏死抑制素-1s可减轻早产胎儿绵羊的囊性白质损伤

《Neurotherapeutics》：Delayed necrostatin-1s infusion attenuates cystic white matter injury in preterm fetal sheep

本研究通过向早产胎儿羊的侧脑室持续注射坏死程序抑制剂Nec-1s，探讨其对严重白质损伤（WMI）的治疗效果。结果显示，Nec-1s显著减轻了UCO组（脐带 occlusion）胎儿在21天后的颞叶白质损伤，包括减少囊性病灶、改善髓鞘形成标志物CNPase和MBP的表达，并降低小胶质细胞浸润。但该治疗对顶叶白质损伤无显著影响。研究证实延迟抑制坏死程序可减少神经炎症，并部分逆转细胞凋亡。Nec-1s可能通过调控凋亡/坏死平衡来改善预后，为治疗早产儿脑损伤提供了新思路。

　　本研究探讨了在早产儿中，严重的白质损伤（WMI）是否可以通过抑制一种称为坏死性程序性细胞死亡（necroptosis）的机制来缓解。这项研究采用了特定的抑制剂Necrostatin-1s（Nec-1s），旨在评估其在延迟治疗中的效果。研究对象为处于妊娠中期的羊羔，通过完全脐带阻断（UCO）诱导缺氧-缺血（HI），并观察Nec-1s对随后出现的严重白质损伤的影响。

### 研究背景

早产儿对白质损伤极为敏感，这种损伤常常与神经发育障碍相关，如脑瘫。值得注意的是，这种损伤通常在出生后几周才显现，而非在急性缺氧-缺血事件发生时立即出现。此前的研究表明，在早产胎儿羊中，由UCO引起的HI会导致早期选择性的弥漫性白质损伤，随后在14至21天的恢复期进一步发展为严重的白质损伤，包括双侧颞叶白质囊性病变、脑室扩大和白质萎缩。此外，研究还发现，这些囊性病变的位置与早期大范围的微胶质细胞聚集有关，这提示神经炎症可能在严重白质损伤的发展中扮演了关键角色。为了验证这一假设，研究者在先前的实验中使用了选择性的肿瘤坏死因子（TNF）拮抗剂Etanercept，结果表明该药物能够减轻严重的宏观白质损伤。

### 研究方法

研究中使用了28只经产的羊，这些羊在实验前被确认怀孕，并接受了为期两周的适应性饲养。手术过程中，研究人员在羊的腹腔中放置了多个导管，用于监测胎儿的动脉血压、心电图（ECG）以及脐带阻断后的血流情况。同时，还对胎儿进行了脑室内的药物输注，以便观察Nec-1s对白质损伤的影响。研究中使用了两种处理方式：一种是使用Nec-1s进行治疗，另一种是使用对照药物。所有实验均遵循动物伦理委员会的批准，并符合新西兰的动物福利法和大学的伦理准则。

### 实验设计与结果

在UCO诱导HI后，研究人员在不同时间点对胎儿进行了药物输注，包括3、8和13天后。结果显示，Nec-1s的输注显著减少了颞叶白质的严重损伤，表现为更少的白质萎缩、更多的成熟少突胶质细胞、更高的髓鞘面积比例，以及微胶质细胞的减少。然而，Nec-1s对顶叶白质的损伤没有明显影响，这表明不同脑区可能对同一治疗反应存在差异。此外，Nec-1s的使用还导致了更多的凋亡细胞，这可能意味着细胞死亡途径从坏死性程序性死亡（necroptosis）转向了凋亡（apoptosis），从而减少了炎症反应，保护了少突胶质细胞和髓鞘的形成。

### 炎症与细胞死亡的机制

研究指出，necroptosis是通过TNF家族细胞因子激活膜结合死亡受体，进而引发RIP1和RIP3的活化。这种活化会形成一个称为necrosome的复合体，激活MLKL蛋白，导致细胞膜和细胞器膜形成孔洞，最终引发细胞肿胀和溶解。相比之下，凋亡则通常涉及caspase的激活。研究认为，通过Nec-1s抑制RIP1的活性，可以减少炎症反应，从而减轻由necroptosis引发的白质损伤。此外，研究还提到，抑制necroptosis可能会促进凋亡途径的激活，这可能有助于减少炎症。

### 与之前研究的关联

研究者在之前的实验中发现，Etanercept的延迟输注能够减轻严重的白质损伤，这与当前研究中Nec-1s的作用机制相呼应。这表明，针对necroptosis的干预可能在减轻白质损伤方面具有潜在价值。同时，研究还提到，Nec-1s在某些模型中不仅减少了细胞死亡，还改善了线粒体功能和氧化损伤，这些结果支持了Nec-1s在神经保护中的作用。

### 临床意义与未来研究方向

本研究的结果具有重要的临床意义，尤其是在早产儿的神经保护领域。通过抑制necroptosis，Nec-1s能够减少严重的白质损伤，特别是颞叶区域的损伤，这可能为临床治疗提供新的思路。然而，研究也指出了一些局限性，例如未充分探讨性别差异，以及需要进一步的电子显微镜分析来确认necroptosis的存在和减少。此外，研究还提到，由于缺乏特异性标记物，目前难以直接检测necroptosis在组织中的发生。因此，未来的研究需要结合其他技术手段，以更全面地理解这一机制。

### 结论

综上所述，本研究提供了进一步的证据，表明延迟出现的严重白质损伤可能与缓慢发展的necroptosis和神经炎症有关。通过Nec-1s抑制necroptosis，可以有效减少颞叶白质损伤的风险，同时降低炎症水平，提高少突胶质细胞和髓鞘的密度。然而，这种保护作用似乎局限于颞叶，而不是顶叶，提示未来的研究需要进一步探索不同脑区对治疗的反应差异。研究结果表明，necroptosis可能是减轻严重白质损伤的有前景的治疗靶点，值得进一步深入研究和临床应用。