吡咯烷二硫代氨基甲酸盐改善脓毒症相关脑病：抑制自噬与炎症的新突破

研究人员为探究自噬在脓毒症相关脑病（SAE）中的作用及相关机制，开展研究，发现抑制自噬可改善 SAE，意义重大。

　　脓毒症，这个在重症监护室中频繁出现的 “夺命杀手”，一直是医学领域的一大难题。它不仅发病率高，还会引发一系列严重的并发症，其中脓毒症相关脑病（Sepsis-associated encephalopathy，SAE）尤为棘手。SAE 会导致患者出现神经认知功能障碍，严重影响生活质量和预后。目前，虽然炎症在 SAE 中的作用已被证实，但自噬在 SAE 中的角色，以及自噬与炎症之间的相互关系仍不明确。

为了深入探究这些问题，美国弗吉尼亚大学的研究人员 Yang Lu 和 Zhiyi Zuo 展开了一项重要研究，相关成果发表在《Neurochemical Research》上。

研究人员在本次研究中用到了多种关键技术方法。首先，通过建立盲肠结扎穿孔（CLP）小鼠模型来诱导脓毒症。在实验过程中，运用 ELISA 技术检测白细胞介素（IL）-1β、IL-6、IL-10 和肿瘤坏死因子 α（TNFα）等细胞因子水平；采用 Western blotting 分析大脑皮层和海马体中自噬相关蛋白的表达；利用 Barnes 迷宫测试和恐惧条件反射测试评估小鼠的认知功能；借助免疫组化技术观察特定蛋白在细胞中的定位；运用 Golgi 染色研究树突棘的形态；通过电子显微镜观察自噬体的形态。

下面来看具体的研究结果：

1. 3-MA 和 PDTC 减轻 CLP 诱导的大脑自噬：研究人员在 CLP 术后 24 小时采集小鼠大脑组织，发现 CLP 小鼠大脑中微管相关蛋白轻链 3 II（LC3II）、Beclin-1 水平显著升高，p62 水平降低，这表明 CLP 会增加自噬。而 3 - 甲基腺嘌呤（3-MA，一种自噬抑制剂）和吡咯烷二硫代氨基甲酸盐（PDTC，一种抗炎剂）处理后，可减弱 CLP 对这些蛋白表达的影响，说明 3-MA 和 PDTC 能够减轻大脑自噬。
2. 3-MA 和 PDTC 降低大脑组织中 TNFα 和 IL-6 水平：在 CLP 术后 24 小时检测发现，四组小鼠大脑皮层和海马体中的 IL-1β 浓度无差异。但 CLP 会使 TNFα 和 IL-6 浓度升高，3-MA 和 PDTC 处理后，这种升高趋势得到缓解，而四组小鼠大脑组织中的 IL-10 表达无差异。
3. 3-MA 和 PDTC 改善 CLP 诱导的学习记忆障碍：Barnes 迷宫测试中，随着训练次数增加，小鼠找到目标箱的时间缩短。CLP 显著延长了小鼠寻找目标箱的时间，而 3-MA 和 PDTC 可减轻这种影响。在恐惧条件反射测试中，CLP 小鼠的情境相关冻结行为减少，3-MA 和 PDTC 同样能缓解这一现象，且四组小鼠的声音相关冻结行为无差异，这表明 3-MA 和 PDTC 可改善 CLP 诱导的学习记忆障碍。
4. 3-MA 和 PDTC 减轻 CLP 诱导的树突棘形成和成熟障碍：Golgi 染色显示，CLP 导致小鼠大脑皮层和海马体的树突棘突起长度缩短，平均长度与宽度比值（LWR）增加，同时海马体中丝状伪足百分比增加，蘑菇状棘减少。PDTC 能减轻这些变化，3-MA 也可部分改善，且四组小鼠大脑皮层和海马体的总树突长度无差异，说明 CLP 可能不影响树突树的宏观结构，但会影响树突棘的形成和成熟，3-MA 和 PDTC 可减轻这种损伤。
5. 3-MA 和 PDTC 减少 CLP 诱导的大脑组织中小胶质细胞和神经元的 LC3II 增加：通过共免疫染色发现，CLP 使大脑皮层和海马体中 LC3-II 与 Iba-1 或 LC3-II 与微管相关蛋白 - 2（MAP-2）双阳性细胞数量增加，但不影响 LC3-II 与胶质纤维酸性蛋白（GFAP）双阳性细胞数量。3-MA 和 PDTC 可减弱这种增加，表明 CLP 增加了小胶质细胞和神经元的自噬，而 3-MA 和 PDTC 可抑制这种增加，且 CLP 可能不影响星形胶质细胞的自噬。

综合研究结果和讨论部分可知，脓毒症会增加小鼠大脑中小胶质细胞和神经元的自噬，这种增加可能导致自噬与神经炎症之间形成恶性循环，进而损害树突棘的形成和成熟，影响学习和记忆。而 PDTC 和 3-MA 能够减轻这些类似 SAE 的大脑结构和功能变化。这一研究成果为 SAE 的治疗提供了新的潜在靶点和治疗思路，有助于开发更有效的治疗方法，改善患者的预后，在脓毒症相关脑病的研究领域具有重要意义。