《Brain Organoid and Systems Neuroscience Journal》：From Tim4 to ischemic stroke: a mitochondrial pathway driving microglial M1 polarization
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Tim4通过调控线粒体功能促进缺血性脑卒中微胶质M1极化，导致脑 infarct扩大、神经损伤及氧化应激，敲低Tim4可改善损伤，但其效应被Drp1过度表达抵消。
叶志南|金英英|徐浩|王贤伟|林安东|苗倩倩|罗伟丽|金勇
中国台州市台州大学附属医院（台州市市级医院）医学院神经科
摘要
小胶质细胞功能障碍是缺血性中风的关键致病因素，其中T细胞免疫球蛋白和黏蛋白结构域4（Tim4）可能起着重要作用。通过中间脑动脉阻塞（MCAO）方法建立缺血性中风模型后，检测了梗死体积、神经功能缺损、细胞凋亡、小胶质细胞极化、Tim4、线粒体裂变蛋白、线粒体膜电位（MMP）以及活性氧（ROS）的调节变化。在氧-葡萄糖剥夺（OGD）模型中，评估了Tim4对小胶质细胞表型、线粒体裂变蛋白、炎症因子和MMP的影响。MCAO增加了脑梗死体积、神经功能缺损和M1型小胶质细胞的比例。在OGD模型中，M2型小胶质细胞减少而M1型小胶质细胞增加，同时肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-1β（IL-1β）水平升高。Tim4的上调与小胶质细胞中ROS水平升高、线粒体裂变因子（MFF）和动力蛋白相关蛋白1（Drp1）表达增强以及MMP降低有关，这些现象可以通过敲低Tim4表达来逆转。这表明Tim4可能促进M1型小胶质细胞极化和线粒体动态变化。然而，Drp1的过表达抵消了敲低Tim4对小胶质细胞极化的效应。总之，Tim4通过线粒体调节M1型小胶质细胞的极化，可能成为缺血性中风的潜在治疗靶点。
引言
心血管和脑血管疾病作为危及生命的疾病，目前影响了约3.3亿人，其中约1300万人发生了中风，导致死亡和残疾（Dai等人，2025年；Xia等人，2024年）。缺血性中风是一种急性神经系统损伤，由大脑血流突然中断引起，其特征是急性脑功能障碍，包括偏瘫、言语障碍和意识丧失（Pellegrino等人，2021年；Stadnik，2022年）。全球缺血性中风的发病率持续上升，死亡率仍然很高，使其成为长期残疾和死亡的主要原因（Shahjouei等人，2021年）。缺血性中风的发病机制复杂，常涉及动脉粥样硬化、心房颤动、高血压和糖尿病（Suzuki等人，2021年）。此外，脑缺血是神经元死亡、脑萎缩和功能障碍的主要原因（Mao等人，2022年）。目前的治疗方法主要集中在溶栓、机械取栓和抗血小板药物上（Gauberti等人，2021年），但其效果受到时间窗口、并发症和经济负担的限制。缺血性中风的高发病率和死亡率构成了社会经济负担。为了改善缺血性中风的诊断和治疗，迫切需要开发新的诊断标志物、治疗方法和预后指标。
T细胞免疫球蛋白和黏蛋白结构域4（Tim4）是一种主要表达在巨噬细胞和树突状细胞表面的跨膜糖蛋白，在免疫调节中起着关键作用（Caronni等人，2021年）。Tim4在免疫耐受、细胞凋亡和炎症反应中具有生物学意义。它通过与配体Tim-1结合来调节免疫系统的平衡（Wang等人，2023年）。Tim4在腹膜巨噬细胞和脾脏边缘区巨噬细胞中高度表达，有助于维持免疫稳态（Joshi，2024年）。阻断Tim4会影响凋亡细胞的吞噬过程，并导致凋亡细胞和活化T细胞的积累，从而加重动脉粥样硬化（Foks等人，2023年）。此外，缺血预处理（IPC）通过下调Tim4并减少肝脏中的CD68阳性和CD3阳性细胞来预防肝缺血-再灌注损伤（IRI）（Lücht等人，2021年）。临床研究表明，缺血性中风患者的Tim4表达增加，这与不良预后相关（Lücht等人，2021年）。然而，Tim4在缺血性中风的发生和发展中的具体作用仍有待进一步探讨。
越来越多的证据表明，线粒体功能障碍在缺血性中风的发病机制中起着关键作用，它加剧了氧化应激并促进了神经细胞（包括小胶质细胞）的损伤（Liao等人，2025a）。虽然针对受损线粒体的治疗途径具有前景，但血脑屏障仍然是一个限制药物递送的巨大障碍。值得注意的是，先进的纳米医学方法，如磁驱动或多功能纳米系统，最近在实现脑线粒体靶向、纠正氧化应激和重新平衡缺血微环境方面显示出显著效果（Liao等人，2025b；Liao等人，2024年）。然而，引发小胶质细胞线粒体损伤的关键上游分子仍不明确。
因此，本研究的目的是探讨Tim4如何在缺血性中风后影响小胶质细胞的线粒体功能。我们使用体内和体外缺血性中风模型，特别关注小胶质细胞。实验证据表明，Tim4在缺血性中风期间会损害小胶质细胞的线粒体功能，这提示抑制Tim4可能是治疗缺血性中风的有效方法。
动物伦理和模型构建
从杭州医学院（中国杭州）购买了12只雄性C57BL/6J小鼠（11-12周龄，22-25克）。每只小鼠都饲养在指定的无病原体环境中，温度保持在22°C，提供常规食物和无限量的水。本研究已获得浙江白月生物科技有限公司实验动物福利伦理委员会的批准（ZJBYLA-IACUC-20240411）。小鼠被分为假手术组和中间脑动脉阻塞（MCAO）组。
MCAO处理增加了梗死体积，促进了神经功能缺损、细胞凋亡和M1型小胶质细胞极化
使用TTC染色评估梗死体积。数据显示，MCAO组的梗死体积比对照组增大（图1A）。通过mNSS评估神经功能缺损，MCAO组存在显著的神经功能障碍（P<0.001，图1B）。TUNEL染色数据显示，MCAO组的阳性细胞（绿色）数量显著增加（P<0.01，图1，图1）。小胶质细胞的表型变化...
讨论
小胶质细胞在缺血后炎症中起核心作用。缺血性中风发生后，小胶质细胞迅速活化，并通过释放各种炎症介质参与大脑的免疫反应（Hou等人，2021年）。CD16+和CD32+是M1型小胶质细胞的标志物，它们通过释放TNF-α和IL-1β等促炎细胞因子加剧炎症（Zhang等人，2024a）。相比之下，CD206+是M2型小胶质细胞的标志物，主要分泌IL-10等抗炎细胞因子。
资金来源
本研究得到了浙江省医学和健康科学技术计划项目[项目编号2025KY459]和浙江省医学会临床医学研究专项基金[项目编号2022ZYC-B28]的支持。
未引用的参考文献
JOSHI, S., 2024; Cht et al., 2021; Stadnik, 2022.
作者贡献声明
叶志南：写作 - 审稿与编辑，撰写初稿，概念构思。
金英英：写作 - 审稿与编辑，撰写初稿，概念构思。
徐浩：写作 - 审稿与编辑，撰写初稿，数据管理。
王贤伟：写作 - 审稿与编辑，撰写初稿，数据管理。
林安东：写作 - 审稿与编辑，撰写初稿，数据管理。
苗倩倩：写作 - 审稿与编辑，撰写初稿，正式分析。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
无。
伦理声明
浙江白月生物科技有限公司实验动物福利伦理委员会已批准本研究（ZJBYLA-IACUC-20240411）。
