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慢性肾脏病(CKD)患者脑卒中风险增加且预后差,机制不明。研究人员探究 Sel1L 介导的内质网(ER)功能改变对 CKD 患者脑卒中结局的影响。结果发现,CKD - 脑卒中复合征中 ER 稳态失衡,调节 Sel1L 或可改善,为治疗提供新方向。
在医学领域,脑卒中是全球范围内导致死亡和长期残疾的主要原因之一。而慢性肾脏病(CKD)患者,更是脑卒中的高危人群,一旦发病,往往伴随着糟糕的功能和认知预后。目前,虽然知道 CKD 患者脑卒中风险高,但背后的具体机制却知之甚少。而且,现有的针对 CKD 患者的脑卒中预防措施,和普通脑卒中患者并无差异,这显然无法满足临床需求。因此,探索 CKD 患者脑卒中病情加重的分子机制,以及如何进行针对性干预,成为了医学研究的重要课题。
为了解决这些问题,来自国家药物教育与研究学院(National Institute of Pharmaceutical Education and Research,NIPER)等机构的研究人员开展了相关研究。他们发现,调节 Sel1L 可以缓解内质网(ER)稳态改变,减轻 CKD - 脑卒中复合征中的白质损伤。这一研究成果发表在《Communications Biology》杂志上,为改善 CKD 患者的脑卒中治疗带来了新的希望。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先,通过给雄性 Sprague - Dawley 大鼠喂食含 0.5% 腺嘌呤的饮食 28 天,诱导 CKD 模型,再进行大脑中动脉闭塞(MCAo)手术,构建 CKD - 脑卒中复合征模型;其次,运用行为学评估,如神经功能缺损评分、转棒实验、抓力测试等评估大鼠的神经功能和运动协调能力;此外,还利用液相色谱 - 质谱(LC - MS)、透射电子显微镜(TEM)、实时聚合酶链反应(RT - PCR)、蛋白质免疫印迹(Western blotting)等技术,从分子和细胞层面分析相关指标。
下面来看具体的研究结果:
- CKD - 脑卒中复合征模型验证:0.5% 腺嘌呤饮食显著降低大鼠体重,改变肾功能相关指标,如降低肌酐、尿素和尿酸的肾清除率,增加白蛋白排泄和血清胱抑素 C 水平;CKD + 脑卒中组大鼠脑内同型半胱氨酸(Hcy)水平显著升高;CKD 动物肾脏出现 2,8 - 二氢腺嘌呤(2,8 - DHA)晶体和胶原蛋白沉积;CKD - 脑卒中复合征组动物脑内 ER 形态明显改变。
- CKD - 脑卒中复合征对神经功能和组织形态的影响:该复合征显著增加神经功能缺损评分,降低运动协调能力,增加梗死面积,减少神经元活力,破坏脑组织形态学;还会增加大脑的氧化和亚硝化应激,改变 ER 应激相关基因和蛋白表达,影响 ER 稳态;同时,增加细胞核内 CHOP 的定位,促进 PERK 的自磷酸化,抑制少突胶质细胞成熟和神经元发育,增加神经元凋亡;长期来看,会加重白质损伤,影响神经行为和认知功能。
- 4 - 苯基丁酸(4PBA)的干预作用:给予 4PBA 处理后,上述异常表现均得到改善,如神经功能缺损评分降低,运动协调能力增强,梗死面积减小,氧化和亚硝化应激水平降低,相关基因和蛋白表达趋于正常等。
研究结论和讨论部分指出,CKD 会加重脑卒中的结局,而本研究发现,CKD - 脑卒中复合征中加剧的神经功能障碍和认知损伤主要由受 Sel1L 影响的 ER 稳态受损所调节。因此,调节 ER 应激和 ER 相关降解(ERAD)通路,有望为 CKD 患者的脑卒中治疗开辟新的途径。这一研究不仅揭示了 CKD - 脑卒中复合征的关键发病机制,还为后续开发针对性的治疗方法提供了重要的理论依据,对改善 CKD 患者的脑卒中预后具有重要的临床意义 。