帕尔托尼醇（Parthenolide）通过抑制Perk信号通路介导的内质网应激反应，保护新生儿大鼠免受缺氧-缺血性脑损伤

《Molecular Neurobiology》：Parthenolide Exerts Protection against Hypoxic-Ischemic Brain Damage in Neonatal Rats by Inhibiting Perk-Mediated Endoplasmic Reticulum Stress

围产期缺氧导致缺氧缺血性脑病（HIBD），帕坦醇ide（PN）通过调节内质网应激的Perk通路抑制凋亡，实验结合体内模型和体外细胞培养验证了PN对HIBD的保护作用。

　　

摘要

围产期缺氧会导致缺氧-缺血性脑损伤（HIBD），从而引发不同程度的神经系统后遗症。该综合征是新生儿死亡和儿童功能障碍的主要原因之一。尽管目前仍有研究致力于深入理解其发病机制并开发针对性治疗方法，但内质网应激（ERS）通过未折叠蛋白反应（UPR）介导的凋亡过程对脑缺血损伤的进展至关重要。Parthenolide（PN）是一种源自菊科植物的倍半萜内酯，具有抗炎、抗凋亡和抗氧化作用，对治疗中枢神经系统疾病具有积极作用。本研究旨在探讨PN在HIBD中的作用及其潜在机制。我们通过体内和体外实验观察了HIBD中的凋亡现象及内质网（ER）的过度激活，并进一步分析了PN通过调节ER应激相关的蛋白激酶Ribonucleic Acid-like ER kinase（Perk）通路所发挥的神经保护作用。体内模型采用产后第7天的鼠幼崽，在左颈总动脉结扎后暴露于缺氧环境中2小时建立；体外模型则将大鼠脑星形胶质细胞置于无葡萄糖和无氧条件下7小时。我们利用灌注成像和2,3,5-三苯基四氮唑氯化物染色技术观察HIBD脑组织中的脑水肿和梗死情况，同时通过Nissl染色等组织学方法检测受损区域的神经细胞损失与破坏情况。Terminal deoxynucleotidyl transferase介导的dUTP末端标记（TUNEL）和CCAAT/enhancer binding protein-homologous protein（CHOP）染色技术用于定位肝脏中凋亡阳性细胞的高表达区域。实时定量聚合酶链反应（RT-PCR）和Western blotting技术分别用于检测转录水平和翻译水平上的凋亡相关蛋白及通路标志物。行为测试用于评估大鼠随时间的运动和记忆能力。研究发现，与正常大鼠相比，HIBD大鼠大脑皮层中磷酸化的Perk/Perk（P-Perk/Perk）、葡萄糖调节蛋白-78（GRP-78）、激活转录因子4（ATF4）、磷酸化的真核翻译起始因子2α（P-eIf2α/eIf2α）、CHOP以及多种凋亡相关因子显著升高。PN通过Perk通路发挥作用，在新生儿大鼠模型中调节内质网应激并减少凋亡。研究结果表明，P-Perk表达升高会激活UPR介导的通路并触发凋亡，从而抵消PN在体内和体外实验中的保护作用；相反，PN能够抑制Perk及Perk/eIf2α/ATF4/CHOP通路，进而降低新生儿大鼠的凋亡率和星形胶质细胞活化程度。本研究表明，PN通过调节Perk/eIf2α/ATF4/CHOP通路来下调凋亡相关因子表达，从而在HIBD中发挥预防作用。

围产期缺氧会导致缺氧-缺血性脑损伤（HIBD），进而引发不同程度的神经系统后遗症。该综合征是新生儿死亡和儿童功能障碍的主要原因之一。尽管目前仍有研究致力于深入理解其发病机制并开发针对性治疗方法，但内质网应激（ERS）通过未折叠蛋白反应（UPR）介导的凋亡过程对脑缺血损伤的进展至关重要。Parthenolide（PN）是一种源自菊科植物的倍半萜内酯，具有抗炎、抗凋亡和抗氧化作用，对治疗中枢神经系统疾病具有积极作用。本研究旨在探讨PN在HIBD中的作用及其潜在机制。我们通过体内和体外实验观察了HIBD中的凋亡现象及内质网（ER）的过度激活，并进一步分析了PN通过调节ER应激相关的蛋白激酶Ribonucleic Acid-like ER kinase（Perk）通路所发挥的神经保护作用。体内模型采用产后第7天的鼠幼崽，在左颈总动脉结扎后暴露于缺氧环境中2小时建立；体外模型则将大鼠脑星形胶质细胞置于无葡萄糖和无氧条件下7小时。我们利用灌注成像和2,3,5-三苯基四氮唑氯化物染色技术观察HIBD脑组织中的脑水肿和梗死情况，同时通过Nissl染色等组织学方法检测受损区域的神经细胞损失与破坏情况。Terminal deoxynucleotidyl transferase介导的dUTP末端标记（TUNEL）和CCAAT/enhancer binding protein-homologous protein（CHOP）染色技术用于定位肝脏中凋亡阳性细胞的高表达区域。实时定量聚合酶链反应（RT-PCR）和Western blotting技术分别用于检测转录水平和翻译水平上的凋亡相关蛋白及通路标志物。行为测试用于评估大鼠随时间的运动和记忆能力。研究发现，与正常大鼠相比，HIBD大鼠大脑皮层中磷酸化的Perk/Perk（P-Perk/Perk）、葡萄糖调节蛋白-78（GRP-78）、激活转录因子4（ATF4）、磷酸化的真核翻译起始因子2α（P-eIf2α/eIf2α）、CHOP以及多种凋亡相关因子显著升高。PN通过Perk通路发挥作用，在新生儿大鼠模型中调节内质网应激并减少凋亡。研究结果表明，P-Perk表达升高会激活UPR介导的通路并触发凋亡，从而抵消PN在体内和体外实验中的保护作用；相反，PN能够抑制Perk及Perk/eIf2α/ATF4/CHOP通路，进而降低新生儿大鼠的凋亡率和星形胶质细胞活化程度。本研究表明，PN通过调节Perk/eIf2α/ATF4/CHOP通路来下调凋亡相关因子表达，从而在HIBD中发挥预防作用。