敲开缺血性中风治疗新大门:小胶质细胞中 ANXA3 的关键作用

【字体: 时间:2025年03月17日 来源:Inflammation 4.5

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  为探寻缺血性中风新疗法,研究人员聚焦小胶质细胞 Annexin A3(ANXA3),发现其下调可减轻损伤,意义重大。

  在全球范围内,中风都是严重威胁人类健康的疾病,其中缺血性中风约占中风病例的 85%。它不仅让患者承受病痛折磨,还带来了沉重的疾病负担,造成高发病率和过早死亡。目前,常规的抗血栓治疗、神经保护剂以及手术等治疗方法,效果往往不尽人意。因此,寻找新的治疗策略和靶点,成为医学研究的当务之急。
天津医科大学肿瘤医院等机构的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Inflammation》杂志上。该研究聚焦于小胶质细胞中的 Annexin A3(ANXA3)蛋白,发现下调 ANXA3 可减轻缺血性中风损伤,这为缺血性中风的治疗提供了新的潜在方向。

研究人员在开展此项研究时,运用了多种关键技术方法。首先是构建动物模型,通过大脑中动脉闭塞(MCAO)手术在小鼠身上建立缺血性中风模型,模拟人类发病情况。同时,采用病毒载体注射技术,将携带干扰 ANXA3 基因表达的腺相关病毒(AAV-shANXA3)注射到小鼠大脑的特定区域,以降低 ANXA3 的表达。在细胞实验方面,进行了原代小胶质细胞和神经元的培养,并建立了两者的共培养体系。此外,还运用了蛋白质免疫印迹(Western blot analysis)、免疫荧光染色(Immunofluorescence Staining Assay)等实验技术,检测相关蛋白的表达水平。

下面来看具体的研究结果:

  • 小胶质细胞 ANXA3 表达在缺血损伤后增加:研究发现,在小鼠大脑缺血再灌注 3 天后,缺血半暗带中 ANXA3 和 Iba1 的免疫荧光强度明显增加,且 ANXA3 蛋白水平逐渐上升,在 24 小时达到峰值,之后 3 天内仍高于假手术组。这表明 MCAO/R 损伤会激活小胶质细胞,导致 ANXA3 表达增加。
  • ANXA3 敲低对缺血性中风具有神经保护作用:在 MCAO/R 损伤前 14 天,向小鼠同侧皮质缺血损伤部位注射 AAV-shANXA3 或阴性对照载体(AAV-NC)。结果显示,注射 AAV-shANXA3 的小鼠在再灌注 3 天后,梗死体积显著减小,神经功能明显改善,缺血半暗带中 TUNEL 阳性神经元数量减少,NeuN 阳性神经元数量增加,说明 ANXA3 敲低可对缺血性中风起到神经保护作用。
  • ANXA3 敲低改善小胶质细胞激活并抑制 NF-κB/NLRP3 通路:在缺血再灌注 3 天后,与注射 AAV-NC 的小鼠相比,注射 AAV-shANXA3 的小鼠缺血半暗带中 ANXA3、Iba1、TNF-α、IL-1β、p-NF-κB 和 NLRP3 的蛋白水平均显著降低,同时 cleaved caspase-1、N-GSDMD p31 和 IL-1β p17 的蛋白表达水平也明显下降。在体外氧糖剥夺 / 复氧(OGD/R)实验中也得到了类似结果,这表明 ANXA3 敲低能改善小胶质细胞激活,抑制 NF-κB/NLRP3 通路。
  • ANXA3 下调对 OGD/R 损伤具有神经保护作用:在小胶质细胞和神经元共培养体系中,对小胶质细胞进行 OGD 处理 4 小时,神经元进行 OGD 处理 1 小时。结果发现,ANXA3 下调的小胶质细胞共培养的神经元活力显著增加,LDH 释放明显减少,说明 ANXA3 下调对共培养的神经元具有神经保护作用。
  • ANXA3 敲低通过增加 IκBα 水平抑制 NF-κB 信号通路:研究发现,下调 ANXA3 会使小胶质细胞中 IκBα 蛋白水平升高,而上调 ANXA3 则使 IκBα 蛋白水平降低。同时,敲低 IκBα 会阻断 AAV-shANXA3 对缺血性中风的保护作用,这表明 ANXA3 敲低可能通过上调 IκBα 蛋白表达,抑制 NF-κB/NLRP3 信号通路,从而减轻缺血性损伤。

在研究结论和讨论部分,此次研究首次报道了缺血损伤后小胶质细胞 ANXA3 表达增加,且 ANXA3 敲低能显著减轻神经功能缺损和神经元损伤,改善小胶质细胞激活,抑制 NF-κB/NLRP3 炎症小体信号通路。ANXA3 的作用与调节下游因子有关,其敲低可能通过增加 IκBα 表达来抑制 NF-κB/NLRP3 信号通路,进而减轻缺血性损伤。这一发现表明,ANXA3 可能是缺血性中风治疗的一个有前景的靶点,为后续开发新的治疗方法提供了理论依据。不过,该研究也存在一定局限性,比如未来需要建立 ANXA3 基因敲除小鼠模型,进一步明确小胶质细胞 ANXA3 在中风中的功能,还需深入研究 ANXA3 下调对缺血性中风的长期影响,以及 ANXA3 导致 IκBα 蛋白水平增加的具体机制等。但总体而言,这项研究为缺血性中风的治疗带来了新的希望,有望推动相关领域的进一步发展。<【敲开缺血性中风治疗新大门:小胶质细胞中 ANXA3 的关键作用】【为探寻缺血性中风新疗法,研究人员聚焦小胶质细胞 Annexin A3(ANXA3),发现其下调可减轻损伤,意义重大。】【缺血性中风 | 小胶质细胞 | Annexin A3|NF-κB|NLRP3 | 炎症反应 | 神经保护 | 基因敲低 | 细胞培养 | 动物模型】【国内】【在全球范围内,中风都是严重威胁人类健康的疾病,其中缺血性中风约占中风病例的 85%。它不仅让患者承受病痛折磨,还带来了沉重的疾病负担,造成高发病率和过早死亡。目前,常规的抗血栓治疗、神经保护剂以及手术等治疗方法,效果往往不尽人意。因此,寻找新的治疗策略和靶点,成为医学研究的当务之急。

天津医科大学肿瘤医院等机构的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Inflammation》杂志上。该研究聚焦于小胶质细胞中的 Annexin A3(ANXA3)蛋白,发现下调 ANXA3 可减轻缺血性中风损伤,这为缺血性中风的治疗提供了新的潜在方向。

研究人员在开展此项研究时,运用了多种关键技术方法。首先是构建动物模型,通过大脑中动脉闭塞(MCAO)手术在小鼠身上建立缺血性中风模型,模拟人类发病情况。同时,采用病毒载体注射技术,将携带干扰 ANXA3 基因表达的腺相关病毒(AAV-shANXA3)注射到小鼠大脑的特定区域,以降低 ANXA3 的表达。在细胞实验方面,进行了原代小胶质细胞和神经元的培养,并建立了两者的共培养体系。此外,还运用了蛋白质免疫印迹(Western blot analysis)、免疫荧光染色(Immunofluorescence Staining Assay)等实验技术,检测相关蛋白的表达水平。

下面来看具体的研究结果:

  • 小胶质细胞 ANXA3 表达在缺血损伤后增加:研究发现,在小鼠大脑缺血再灌注 3 天后,缺血半暗带中 ANXA3 和 Iba1 的免疫荧光强度明显增加,且 ANXA3 蛋白水平逐渐上升,在 24 小时达到峰值,之后 3 天内仍高于假手术组。这表明 MCAO/R 损伤会激活小胶质细胞,导致 ANXA3 表达增加。
  • ANXA3 敲低对缺血性中风具有神经保护作用:在 MCAO/R 损伤前 14 天,向小鼠同侧皮质缺血损伤部位注射 AAV-shANXA3 或阴性对照载体(AAV-NC)。结果显示,注射 AAV-shANXA3 的小鼠在再灌注 3 天后,梗死体积显著减小,神经功能明显改善,缺血半暗带中 TUNEL 阳性神经元数量减少,NeuN 阳性神经元数量增加,说明 ANXA3 敲低可对缺血性中风起到神经保护作用。
  • ANXA3 敲低改善小胶质细胞激活并抑制 NF-κB/NLRP3 通路:在缺血再灌注 3 天后,与注射 AAV-NC 的小鼠相比,注射 AAV-shANXA3 的小鼠缺血半暗带中 ANXA3、Iba1、TNF-α、IL-1β、p-NF-κB 和 NLRP3 的蛋白水平均显著降低,同时 cleaved caspase-1、N-GSDMD p31 和 IL-1β p17 的蛋白表达水平也明显下降。在体外氧糖剥夺 / 复氧(OGD/R)实验中也得到了类似结果,这表明 ANXA3 敲低能改善小胶质细胞激活,抑制 NF-κB/NLRP3 通路。
  • ANXA3 下调对 OGD/R 损伤具有神经保护作用:在小胶质细胞和神经元共培养体系中,对小胶质细胞进行 OGD 处理 4 小时,神经元进行 OGD 处理 1 小时。结果发现,ANXA3 下调的小胶质细胞共培养的神经元活力显著增加,LDH 释放明显减少,说明 ANXA3 下调对共培养的神经元具有神经保护作用。
  • ANXA3 敲低通过增加 IκBα 水平抑制 NF-κB 信号通路:研究发现,下调 ANXA3 会使小胶质细胞中 IκBα 蛋白水平升高,而上调 ANXA3 则使 IκBα 蛋白水平降低。同时,敲低 IκBα 会阻断 AAV-shANXA3 对缺血性中风的保护作用,这表明 ANXA3 敲低可能通过上调 IκBα 蛋白表达,抑制 NF-κB/NLRP3 信号通路,从而减轻缺血性损伤。

在研究结论和讨论部分,此次研究首次报道了缺血损伤后小胶质细胞 ANXA3 表达增加,且 ANXA3 敲低能显著减轻神经功能缺损和神经元损伤,改善小胶质细胞激活,抑制 NF-κB/NLRP3 炎症小体信号通路。ANXA3 的作用与调节下游因子有关,其敲低可能通过增加 IκBα 表达来抑制 NF-κB/NLRP3 信号通路,进而减轻缺血性损伤。这一发现表明,ANXA3 可能是缺血性中风治疗的一个有前景的靶点,为后续开发新的治疗方法提供了理论依据。不过,该研究也存在一定局限性,比如未来需要建立 ANXA3 基因敲除小鼠模型,进一步明确小胶质细胞 ANXA3 在中风中的功能,还需深入研究 ANXA3 下调对缺血性中风的长期影响,以及 ANXA3 导致 IκBα 蛋白水平增加的具体机制等。但总体而言,这项研究为缺血性中风的治疗带来了新的希望,有望推动相关领域的进一步发展。

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