青蒿琥酯调控 NLRP3 改善脑小血管病大鼠认知功能的关键作用

《Metabolic Brain Disease》：Artesunate alleviated hippocampal neuron pyroptosis by down-regulating NLRP3 in rats with cerebral small vessel disease

为探究青蒿琥酯（ART）能否通过下调 NLRP3 改善脑小血管病（CSVD）大鼠学习记忆功能，研究人员建立 CSVD 大鼠模型开展研究。结果发现 ART 可改善大鼠认知障碍，下调相关炎症因子，NLRP3 或可成为潜在治疗靶点，为 CSVD 治疗提供新思路。

　　脑小血管病（Cerebral small vessel disease，CSVD）是一种常见的慢性进展性脑部疾病，就像脑血管里的 “暗疾”，悄无声息地影响着人们的健康。它涉及颅内小动脉、静脉、毛细血管等一系列血管的病理变化，会引发运动障碍、认知障碍和情绪异常等多种症状。目前，CSVD 已成为导致认知障碍的重要原因，在众多痴呆病例中，约 50% 都与它有关。然而，面对这一疾病，有效的防治手段却十分匮乏。为了寻找新的治疗方向，复旦大学附属金山医院临床医学研究中心的研究人员开展了一项关于青蒿琥酯（Artesunate，ART）对 CSVD 大鼠影响的研究，相关成果发表在《Metabolic Brain Disease》上。
研究人员为了开展这项研究，主要采用了以下几种关键技术方法：首先建立了 CSVD 大鼠模型，通过双侧颈总动脉闭塞（BCCAO）的方式诱导疾病发生；运用 Morris 水迷宫和新物体识别实验来检测大鼠的学习记忆能力；利用染色技术，如苏木精 - 伊红（H&E）染色、Luxol Fast Blue（LFB）染色和 Cresyl violet（CV）染色，观察脑组织和神经元的形态变化；采用 Elisa 检测外周血中炎症因子水平；运用 Western blot 和免疫荧光技术检测相关蛋白的表达；使用逆转录 - 定量聚合酶链反应（RT-qPCR）分析基因表达水平。
研究结果如下：

• CSVD 大鼠的学习记忆功能受损及神经元损伤：通过 Morris 水迷宫实验发现，CSVD 大鼠在寻找平台的潜伏期显著延长，在平台象限停留时间和穿越平台次数明显减少，表明其学习记忆能力下降。CV 和 LFB 染色显示，大鼠海马区神经元出现细胞质自噬、颗粒丢失、尼氏体减少、细胞形态紊乱和脱髓鞘等现象，说明脑组织受到损伤。
• CSVD 大鼠外周血炎症因子水平上调：ELISA 检测结果表明，与对照组相比，CSVD 大鼠血浆中 TNF-α、IL-1β、IL-6 和 IL-8 等炎症因子水平显著升高，同时海马组织中 NLRP3 表达也明显增加。
• ART 改善 CSVD 大鼠的认知功能障碍：NOR 和 MWM 实验结果显示，ART 处理后，CSVD 大鼠对新物体的探索时间百分比增加，寻找平台的潜伏期缩短，在平台象限停留时间和穿越平台次数增多，说明 ART 能够改善 CSVD 大鼠的记忆障碍。
• ART 减轻 CSVD 大鼠神经元损伤：H&E、CV 和 LFB 染色结果显示，ART 处理组大鼠海马神经元数量增加、排列更有序，尼氏体增多，髓鞘损伤减轻，表明 ART 可以改善神经元形态，减轻神经元损伤。
• ART 下调 CSVD 大鼠海马神经元 NLRP3 表达：免疫荧光双染色结果表明，与对照组相比，CSVD 大鼠海马神经元中 NLRP3 表达上调，而 ART 处理后，NLRP3 表达下调。
• ART 减轻 CSVD 大鼠海马神经元焦亡：Western blot 分析结果显示，ART 处理后，CSVD 大鼠海马组织中 NLRP3、cleaved-caspase-1、GSDMD-N、IL-1β 和 IL-18 等焦亡相关因子表达显著降低，说明 ART 可通过下调 NLRP3 减轻神经元焦亡。
• 下调 NLRP3 减轻 CSVD 大鼠海马神经元焦亡并改善学习记忆功能：通过注射 AAV9 包装的 NLRP3 shRNA 下调 NLRP3 表达后，CSVD 大鼠海马神经元焦亡相关因子表达降低，学习记忆能力得到改善。
• LPS 诱导的炎症增强减弱 ART 对 CSVD 大鼠学习记忆功能障碍的改善作用：注射脂多糖（LPS）后，CSVD 大鼠外周血炎症因子水平升高，ART 对学习记忆功能的改善作用减弱。
  研究结论和讨论部分指出，在 CSVD 大鼠中，海马神经元的 IL-18、IL-1β 和 NLRP3 表达显著上调，表明炎症活动增强。NLRP3-caspase-1 信号通路在介导神经元焦亡中起重要作用，下调 NLRP3 表达可以减轻神经元焦亡，改善学习记忆能力。ART 能够通过下调 NLRP3 表达，抑制神经元焦亡，改善 CSVD 大鼠的认知功能。该研究表明 NLRP3 可能是 CSVD 发病机制中的一个潜在治疗靶点，ART 有望成为改善 CSVD 大鼠认知功能的有效药物，为 CSVD 的治疗提供了新的理论依据和潜在治疗策略，对未来临床治疗具有重要的指导意义。