靶向HDAC1调控线粒体自噬与氧化应激：氧化苦参碱缓解脑缺血再灌注损伤的新机制

《Molecular Neurobiology》：Oxymatrine Alleviates Cerebral Ischemia/Reperfusion Injury By Targeting HDAC1 to Regulate Mitochondria-Related Autophagy and Oxidative Stress

本研究针对脑缺血再灌注（I/R）损伤缺乏有效治疗策略的临床难题，通过体内外模型证实氧化苦参碱（OMT）可通过直接靶向组蛋白去乙酰化酶1（HDAC1），调控PINK1/Parkin通路介导的线粒体自噬平衡，改善线粒体动力学（Fis1/Mfn2）并减轻氧化应激，为缺血性脑卒中治疗提供了新型多靶点神经保护剂候选方案。

　　

当脑血管突然堵塞又恢复通血时，大脑反而会遭受更严重的二次打击，这就是医学上所说的脑缺血再灌注损伤。这种损伤如同多米诺骨牌般引发连锁反应：线粒体功能紊乱、氧化应激风暴、细胞过度自噬、最终导致神经元大量死亡。尽管溶栓和取栓等血管再通技术能快速恢复血流，但对再灌注损伤却束手无策，目前临床缺乏特效药物。传统中药苦参的主要活性成分氧化苦参碱（OMT）因其抗炎、抗氧化特性受到关注，但它能否在脑保护领域发挥更大价值？其作用靶点和深层机制一直是个谜。

为解开这个谜团，山东第二医科大学的研究团队在《Molecular Neurobiology》发表了一项突破性研究。他们发现OMT能像精准的分子开关一样，直接作用于组蛋白去乙酰化酶1（HDAC1），通过调控线粒体自噬和氧化应激两条主线，有效抵御脑缺血再灌注损伤。这不仅揭示了传统中药成分的新作用机制，也为多靶点神经保护药物研发提供了新思路。

研究团队采用多层次验证策略：通过大脑中动脉阻塞（MCAO）小鼠模型模拟临床缺血性脑卒中，同时利用谷氨酸诱导的HT22海马神经元损伤模型模拟兴奋性毒性过程。关键实验技术包括：蛋白质免疫印迹（Western blot）检测自噬标志物（LC3-II/I、PINK1、Parkin、p62等）和线粒体动力学蛋白（Fis1、Mfn2）；免疫荧光双标定位神经元内自噬活动；TTC染色量化脑梗死体积；TUNEL染色评估细胞凋亡；分子对接预测OMT与HDAC1的结合位点；以及超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽（GSH/GSSG）等氧化应激指标检测。

Oxymatrine Ameliorates Cerebral I/R Injury

通过TTC染色和行为学测试发现，OMT治疗使脑梗死体积从30.08%显著降至15.37%，并改善神经功能评分和认知行为。在六种苦参碱类化合物筛选中，OMT对谷氨酸损伤的HT22细胞保护效果最佳。

Oxymatrine Ameliorates Apoptosis Induced by Cerebral I/R injury

TUNEL染色和H&E染色显示，OMT预处理使凋亡细胞减少43.37%，神经元核固缩比例下降，尼氏体染色恢复，表明OMT能有效抑制I/R诱导的神经元凋亡。

Oxymatrine Ameliorates Excessive Autophagy Induced by Cerebral I/R Injury

Western blot和免疫荧光证实，OMT逆转了I/R引起的LC3-II/I比值升高、PINK1/Parkin通路过度激活及p62降解，且自噬蛋白与神经元标志物NeuN共定位，说明OMT通过PINK1/Parkin通路抑制神经元过度自噬。

Oxymatrine Attenuates Glutamate-Induced HT22 Cell Injury by Suppressing Mitochondrial Apoptosis and Oxidative Stress

在细胞层面，OMT（25μM）最佳保护浓度下，显著抑制谷氨酸诱导的Apaf-1和cleaved caspase-3表达，降低活性氧（ROS）水平，并提升锰超氧化物歧化酶（MnSOD）活性，证实其兼具抗凋亡和抗氧化作用。

Oxymatrine Attenuates Glutamate-Induced HT22 Cell Injury by Regulating Mitochondrial Dynamics and PINK1/Parkin-Mediated Autophagy

OMT调控线粒体分裂蛋白Fis1下调和融合蛋白Mfn2上调，恢复线粒体动态平衡，同时抑制PINK1/Parkin介导的过度自噬，形成线粒体质量控制的协同保护机制。

Molecular Mechanisms Underlying Oxymatrine-Mediated Autophagy and I/R

生物信息学筛选出25个OMT与自噬/I/R的共同靶点，分子对接显示OMT与HDAC1结合能最低，通过氢键（HIS57）和疏水作用（VAL122等）占据其活性中心，提示HDAC1是OMT的关键作用靶点。

Inhibition of HDAC1 Attenuates the Neuroprotective Effects of Oxymatrine in I/R Injury

使用HDAC1抑制剂SAHA后，OMT的神经保护作用被逆转：细胞存活率下降，自噬标记物LC3-II/I和凋亡蛋白cleaved caspase-3回升，抗氧化指标（GSH/GSSG、SOD、TAC）降低，行为学改善消失，证实HDAC1是OMT功能的核心介质。

本研究首次揭示OMT通过靶向HDAC1调控表观遗传，协调线粒体动力学与自噬平衡的双重保护机制。相较于当前单靶点药物（如抗氧化剂依达拉奉或自噬调节剂人参皂苷Rg1），OMT的多靶点协同作用更符合脑I/R损伤的复杂病理网络需求。尽管HDAC1的直接结合验证和区域特异性分析仍需完善，但该研究为中药活性成分的现代化研究提供了范式，也为开发基于表观遗传调控的神经保护剂开辟了新途径。OMT兼具食物添加剂安全性优势和多通路调控特点，有望成为缺血性脑卒中治疗的新希望。