氨茶碱通过靶向 miR-128-3p/Slc7a11 轴减轻创伤性脑损伤后神经元铁死亡：开辟脑损伤治疗新路径

为探究氨茶碱（AMP）对创伤性脑损伤（TBI）的治疗作用，研究发现 AMP 可减轻神经元铁死亡，改善认知和运动功能。

　　创伤性脑损伤（Traumatic Brain Injury，TBI），就像一颗随时可能引爆的 “定时炸弹”，在全球范围内严重威胁着人们的生命健康。据统计，2019 年全球 TBI 患者超过 5000 万，中国每年新增病例达 1800 万。尽管当前有多种治疗策略，如细胞治疗、药物治疗、神经刺激和高压氧治疗等，但 TBI 患者的康复率仅约 50% ，预后情况不容乐观。因此，探寻更有效的 TBI 治疗方法迫在眉睫。

在此背景下，四川大学等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究，相关成果发表在《Cellular and Molecular Life Sciences》杂志上。该研究聚焦于氨茶碱（Aminophylline，AMP）对 TBI 的治疗潜力，旨在揭示其是否能通过抑制神经元铁死亡（ferroptosis）来改善 TBI 患者的预后。

研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。首先，构建了控制性皮质撞击（Controlled Cortical Impact，CCI）小鼠模型来模拟 TBI。通过行为学测试，如 Morris 水迷宫（MWM）实验评估小鼠的空间记忆能力，改良神经功能缺损评分（mNSS）和 Rotarod 实验检测小鼠的神经功能和运动协调能力。利用 RNA 测序技术分析 TBI 后小鼠大脑皮质中 miRNA 的表达变化，借助细胞转染技术在细胞水平调控基因表达，运用 Western blotting 检测蛋白质表达水平，还采用了多种染色方法，如 Perl’s 染色检测铁积累、Nissl 染色观察神经元形态等。

研究结果如下：

1. AMP 对小鼠认知和运动功能的影响：通过 mNSS、Rotarod 测试和 MWM 实验发现，TBI 导致小鼠神经功能受损、运动协调能力下降以及空间学习和记忆能力减退。而 AMP 治疗后，TBI 小鼠的 mNSS 评分降低，在 Rotarod 上的停留时间延长，MWM 实验中的逃避潜伏期缩短，穿越平台所在象限的频率增加，这表明 AMP 不仅减轻了 TBI 后的认知障碍和运动功能障碍，还对小鼠的皮质组织起到了保护作用。
2. AMP 对神经元铁死亡的抑制作用：研究人员检测了铁死亡相关基因的表达变化，发现 TBI 会使一些促进铁死亡的基因（如 Alox8、Nox2 等）表达上调，抑制铁死亡的基因（如 Hspb1、Slc7a11 等）表达也发生改变。AMP 处理后，HSPB1、SLC7A11、GPX4 和 NFE2L2 等基因的 mRNA 和蛋白质水平显著上升，同时逆转了 ACSL4、ALOX8、STEAP3 和 NOX2 等基因的上调。此外，AMP 还降低了丙二醛（MDA）水平，提高了谷胱甘肽（GSH）水平，减轻了铁过载和神经元损伤，这些结果表明 AMP 能够抑制 TBI 小鼠大脑皮质中的神经元铁死亡。
3. AMP 与 miR-128^-3p 的关系：分析 14 项人类 TBI 临床研究及对小鼠进行 miRNA 测序后发现，TBI 后 miR-128^-3p 表达下调，且 AMP 处理会进一步降低其表达。在 HT22 细胞中进行的实验表明，敲低 miR-128^-3p 可减轻神经元铁死亡，保护神经元完整性。这说明 miR-128^-3p 在 TBI 后的神经元铁死亡过程中起着重要作用，而 AMP 可能通过抑制 miR-128^-3p 来发挥神经保护作用。
4. miR-128^-3p/Slc7a11 轴的作用机制：通过生物信息学预测和实验验证，研究人员发现 SLC7A11 是 miR-128^-3p 的直接靶基因。双荧光素酶报告基因实验证实了 miR-128^-3p 对 SLC7A11 的直接调控作用。在 HT22 细胞中，敲低 SLC7A11 会加剧铁死亡，而 AMP 通过抑制 miR-128^-3p，可上调 SLC7A11 表达，减轻神经元铁死亡。在小鼠体内实验中，过表达 miR-128^-3p 会阻断 AMP 的神经保护作用，进一步证明了 AMP 是通过靶向 miR-128^-3p/Slc7a11 轴来改善 TBI 后的神经元铁死亡和神经功能。

研究结论和讨论部分指出，该研究首次揭示了 AMP 在 TBI 治疗中的潜在价值，其通过抑制 miR-128^-3p 并恢复 SLC7A11 的表达，减轻神经元铁死亡，改善 TBI 后的神经功能。这一发现为 TBI 的治疗提供了新的潜在药物和治疗靶点。然而，研究也存在一些局限性，比如 miR-128^-3p 还有其他潜在靶点（如 Ano6 和 Nfe2l2）尚未深入研究，其在 TBI 中的作用机制仍有待进一步探索。未来的研究可以围绕这些潜在靶点展开，深入挖掘 TBI 的病理机制，为开发更有效的治疗方法提供更多理论依据。总的来说，这项研究为 TBI 的治疗开辟了新的方向，有望为众多 TBI 患者带来新的希望。