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为探究瑞舒伐他汀对脓毒症相关性脑病(SAE)血脑屏障(BBB)的作用,研究发现其可改善 BBB 损伤,或为 SAE 治疗带来新希望。
脓毒症,这个听起来就有些可怕的病症,可不是简单的 “小麻烦”。它是身体对感染产生的异常全身性反应,严重时会引发多器官功能障碍,甚至危及生命。全球每年约有 4890 万人受其影响,多达 1100 万人因此失去生命 。在脓毒症 “肆虐” 的过程中,大脑这个人体的 “总指挥中心” 也常常受到牵连。脓毒症相关性脑病(SAE)就是在没有中枢神经系统(CNS)直接感染的情况下,中枢神经系统出现的功能障碍。超过 50% 的脓毒症患者会出现 SAE 的症状,病情严重时死亡率可高达 70%。SAE 会导致一系列神经功能受损,严重影响患者的日常生活,但目前其发病机制仍不明确,也缺乏有效的治疗策略。
血脑屏障(BBB)就像是大脑的 “忠诚卫士”,它能调节血液和脑组织之间的物质交换,维持中枢神经系统的内环境稳定。BBB 由血管内皮细胞、星形胶质细胞终足、紧密连接(TJ)蛋白等组成,这些成分共同协作,形成了一道坚固的防线。其中,紧密连接蛋白中的闭合蛋白(occludin)对维持 BBB 的完整性至关重要。然而,在脓毒症发生时,革兰氏阴性菌细胞壁成分脂多糖(LPS)会引发一系列 “破坏行动”,导致细胞间紧密连接被破坏,occludin 等蛋白表达下调,BBB 通透性增加,有害物质趁机进入大脑,进而引发中枢神经系统功能障碍。
瑞舒伐他汀是一种常用的他汀类药物,主要用于降低血液中低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平,预防心血管疾病。近年来研究发现,它还具有抗炎、抗氧化等多种功能,甚至对 BBB 有保护作用。但瑞舒伐他汀在 SAE 中是否也能发挥类似的保护作用呢?这一问题尚不清楚。
为了弄清楚这个问题,成都大学附属医院第五人民医院等机构的研究人员展开了深入研究。研究成果发表在《European Journal of Medical Research》上。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展这项研究。在动物实验方面,利用盲肠结扎穿孔(CLP)法构建 SAE 小鼠模型,将小鼠分为假手术组(Sham)、假手术 + 瑞舒伐他汀组(Sham + Rosuvastatin)、CLP 组、CLP + 瑞舒伐他汀组(CLP + Rosuvastatin)。通过给予不同处理,观察瑞舒伐他汀对 SAE 小鼠的影响。在检测指标时,运用免疫组化技术观察 occludin 蛋白的表达情况;采用实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)和酶联免疫吸附试验(ELISA)分别检测相关炎症因子和蛋白的表达水平;通过 NaF 法评估 BBB 完整性,用异硫氰酸荧光素(FITC)- 葡聚糖法和跨内皮电阻(TEER)检测法测定内皮细胞通透性。在细胞实验中,使用人脑血管内皮细胞(HBMECs),用 LPS 刺激模拟炎症环境,研究瑞舒伐他汀对其的作用,并通过转染慢病毒干扰 Krüppel 样因子 2(KLF2)表达,探究 KLF2 在瑞舒伐他汀作用中的机制。
下面来看看具体的研究结果:
- 瑞舒伐他汀抑制脓毒症小鼠神经炎症:研究人员通过检测 IL-6、MCP-1 和 TNF-α 的 mRNA 和蛋白水平发现,与 Sham 组相比,CLP 组这些炎症因子水平显著升高,而 CLP + Rosuvastatin 组则明显降低。这表明瑞舒伐他汀能有效减轻 CLP 诱导的脓毒症小鼠神经炎症细胞因子的产生。
- 瑞舒伐他汀抑制脓毒症小鼠大脑皮质血管损伤:血管损伤与黏附分子水平升高有关。研究发现,与 Sham 组相比,CLP 组血管细胞黏附分子 - 1(VCAM-1)和 E - 选择素(E-selectin)的 mRNA 和蛋白表达显著增加,而在 CLP + Rosuvastatin 组中明显降低。这说明瑞舒伐他汀可通过抑制黏附分子表达,有效抑制 CLP 诱导的脓毒症小鼠大脑皮质血管损伤。
- 瑞舒伐他汀改善脓毒症小鼠血脑屏障破坏:研究结果显示,与 Sham 组相比,CLP 组 BBB 通透性显著增加,而 CLP + Rosuvastatin 组则明显降低。同时,Sham + Rosuvastatin 组 occludin 的 mRNA 和蛋白表达高于 Sham 组,CLP 组降低,CLP + Rosuvastatin 组显著恢复。这表明瑞舒伐他汀能通过维持紧密连接蛋白水平,降低脑通透性,有效减轻 CLP 诱导的 BBB 破坏。
- 瑞舒伐他汀减轻 LPS 刺激的 HBMECs 内皮细胞通透性:在体外实验中,用 LPS 刺激 HBMECs,发现瑞舒伐他汀能显著降低 LPS 诱导的内皮细胞通透性增加,同时提高 TEER 值。这说明瑞舒伐他汀可有效降低 LPS 刺激的 HBMECs 内皮细胞通透性。
- 瑞舒伐他汀维持 LPS 刺激的 HBMECs 中 occludin 水平:LPS 刺激后,HBMECs 中 occludin 的 mRNA 和蛋白水平显著下调,而瑞舒伐他汀处理后,其表达明显改善,高浓度瑞舒伐他汀几乎可完全恢复 occludin 水平。这表明瑞舒伐他汀能提高 LPS 刺激的 HBMECs 中 occludin 水平。
- 瑞舒伐他汀恢复 LPS 刺激的 HBMECs 中 KLF2 表达:研究发现,LPS 处理后,HBMECs 中 KLF2 的 mRNA 和蛋白水平显著降低,瑞舒伐他汀处理后显著恢复。这说明瑞舒伐他汀可恢复 LPS 刺激的 HBMECs 中 KLF2 的表达。
- 瑞舒伐他汀对内皮细胞通透性的保护作用由 KLF2 介导:通过沉默 KLF2 表达发现,瑞舒伐他汀对 occludin 表达和内皮细胞通透性的改善作用几乎完全消失。这表明 KLF2 表达对瑞舒伐他汀改善内皮细胞通透性的作用至关重要。
综合研究结论和讨论部分,此次研究意义重大。瑞舒伐他汀可通过上调 KLF2,保护 occludin 介导的紧密连接,改善 SAE 过程中的 BBB 破坏。这一发现为瑞舒伐他汀在减轻 SAE 中 BBB 功能障碍方面的潜在治疗作用提供了有价值的见解。同时,也揭示了瑞舒伐他汀神经保护作用的机制,为治疗涉及 BBB 破坏的疾病(如 SAE)提供了新的治疗策略思路。不过,目前研究仅停留在动物和细胞实验阶段,未来还需要进一步开展临床研究,探究瑞舒伐他汀治疗 SAE 及其他炎症性脑病的长期疗效和安全性,让这一研究成果真正造福患者。
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