改善脑缺血损伤的新策略
脑缺血是指由于多种原因导致的脑局部或多部位的供血不足性疾病，主要病因与脑动脉狭窄或闭塞、脑动脉栓塞、血流动力学、血液学有关，是世界范围内导致死亡和残疾的主要原因之一。
脑缺血损伤治疗新策略
尽管血管内导管治疗和溶栓治疗已在部分脑缺血患者中得到广泛应用，但这两种治疗方法都有局限性。此外，即使再通成功，缺血再灌注损伤通过激活先天性和适应性免疫反应来增强炎症，进而导致脑损伤和永久性神经损伤。因此，迫切需要探寻新型辅助治疗策略以改善脑缺血预后。
1. 阻断CD300a增强胞葬作用改善脑缺血后的神经元缺陷
胞葬作用是死细胞被吞噬细胞吞噬的过程，这有助于防止损伤相关模式分子(DAMPs)释放和随后的炎症反应。CD300a 通过去磷酸化细胞内底物在胞葬作用的调节中起重要作用。基于此，日本筑波大学医学部的 Akira Shibuya团队试图靶向CD300a了解胞葬作用在脑缺血病理学中的作用[1]。他们发现缺乏CD300a 的小鼠在大脑中动脉闭塞(MCAO)后改善神经功能缺损。CD300a 通过 CD300b-DNAX 激活蛋白12 信号通路抑制信号传导，以防止凋亡细胞的胞葬作用。CD300a 的缺乏增强髓样细胞浸润大脑的胞葬作用，并减少死细胞中DAMPs的释放(图1)，减轻半影区炎症。这些发现揭示胞葬作用在脑缺血病理学中的重要作用，并确定 CD300a 可作为免疫疗法治疗脑缺血的靶点。
图1 cd300a缺陷小鼠在脑缺血后DAMPs降低
2. 二氧化锰纳米颗粒通过减少氧化应激和调节炎症微环境来保护神经
缺血和再灌注可引发级联反应，如氧化应激和炎症反应，最终导致不可逆的神经元损伤。过量产生的活性氧(ROS)是氧化应激的主要原因，通过氧化生物大分子和激活凋亡途径导致神经元坏死或凋亡。二氧化锰 (MnO2) 纳米粒子可以消耗过量的过氧化氢 (H2O2) 并原位将其转化为 O2。复旦大学药学院Chen Jiang团队开发了一种装载有芬戈莫德的巨噬细胞伪装的MnO2纳米颗粒以挽救缺血半暗带[2]。该颗粒可以通过巨噬细胞膜蛋白识别受损血管内皮上过度表达的细胞粘附分子，进而在受损大脑中迅速积累，并且可以在酸性溶酶体中分解释放MnO2，从而减少氧化应激，最终逆转促炎微环境，增强受损神经元的存活(图2)。这种仿生纳米药物为脑缺血的多靶点联合治疗提出了新的策略。
图2 MnO2纳米颗粒促进缺血性脑损伤神经元形成和修复
3. PKM2 促进中性粒细胞活化和脑缺血炎症
丙酮酸激酶M2 (PKM2) 不仅是有氧糖酵解的关键调节剂，还是促炎介质（包括 IL-1 和 IL-6）的转录激活剂。基于此，美国爱荷华大学 Anil Chauhan团队探讨PKM2 在脑缺血性发病机制中的作用[3]。骨髓细胞中 PKM2 的基因缺失限制了脑缺血再灌注后外周中性粒细胞的炎症反应。在脑缺血模型中，野生型或高脂血症小鼠中PKM2基因缺失可减少梗塞并增强长期感觉运动恢复。骨髓细胞特异性 PKM2 缺陷小鼠的局部脑血流改善，伴随缺血后脑血栓炎症减少。从机制上讲，PKM2 通过促进 STAT3 磷酸化来调节外周中性粒细胞的缺血后炎症(图3)。总的来说，这些发现将 PKM2 确定为一种新的治疗靶点，可改善再灌注后的脑损伤。
图3 PKM2 促进中性粒细胞活化和脑缺血炎症
4. Smoothened降低谷氨酸毒性改善脑缺血损伤
在缺血时，由于再摄取不足，谷氨酸大量积聚在细胞外空间，引发一系列反应，如梗死周围去极化、炎症和程序性细胞死亡，提示谷氨酸毒性可能在缺血性脑损伤后发挥重要作用。Smoothened (SMO) 是音猬因子(SHH) 的关键介质，而SHH信号在缺血后再灌注期脑组织修复中发挥关键作用。近期，北京基础医学研究所脑科学中心Yizheng Wang团队报告SMO的激活抑制GLT-1的活性，导致细胞外谷氨酸增加[4]。抑制 SMO可维持 GLT-1 膜表达、降低细胞外谷氨酸、减少梗塞体积并改善模型小鼠的神经功能(图4)。他们进一步将SMO 拮抗剂应用于食蟹猴，发现该治疗在脑缺血模型中具有短期和长期保护作用。这些结果提示SMO 可作为保护大脑免受缺血性损伤的潜在治疗靶点。
图4 抑制SMO诱导GLT-1a磷酸化维持活性
参考文献
[1] Nakahashi-Oda C, Fujiyama S, Nakazawa Y, et al. CD300a blockade enhances efferocytosis by infiltrating myeloid cells and ameliorates neuronal deficit after ischemic stroke[J]. Sci Immunol. 2021, 6(64):eabe7915.(IF=17.727)
[2] Li C, Zhao Z, Luo Y, et al. Macrophage-Disguised Manganese Dioxide Nanoparticles for Neuroprotection by Reducing Oxidative Stress and Modulating Inflammatory Microenvironment in Acute Ischemic Stroke[J]. Adv Sci (Weinh). 2021, 8(20):e2101526.(IF=16.806)
[3] Dhanesha N, Patel RB, Doddapattar P, et al. PKM2 promotes neutrophil activation and cerebral thrombo-inflammation: Therapeutic implications for ischemic stroke [J]. Blood. 2021, blood.2021012322.(IF=22.113)
[4] Wang Y, Lu S, Chen Y, et al. Smoothened is a therapeutic target for reducing glutamate toxicity in ischemic stroke[J]. Sci Transl Med. 2021, 13(610):eaba3444.(IF=17.956)
云克隆不仅可提供脑缺血动物模型，还具有各类常用脑血管疾病指标以及上述CD300a、PKM2、SMO蛋白相关产品，可助力广大科研工作者进行脑缺血治疗相关研究。
