白藜芦醇通过调控Epac-1/Rap-1信号通路促进小胶质细胞M2极化改善脑缺血再灌注损伤的神经保护作用

《Frontiers in Neuroscience》:Neuroprotective effect of resveratrol on Epac-1/Rap-1 signaling pathway in ischemic stroke rats

【字体: 时间:2026年01月12日 来源:Frontiers in Neuroscience 3.2

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  本研究揭示天然多酚白藜芦醇(Res)通过激活环磷腺苷直接激活交换蛋白1(Epac-1)/Ras相关蛋白1(Rap-1)信号通路,调控小胶质细胞从促炎M1表型(诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、白细胞介素12(IL-12)↑)向抗炎M2表型(精氨酸酶1(Arg-1)、白细胞介素10(IL-10)↑)极化,显著降低大鼠大脑中动脉闭塞再灌注(MCAO/R)模型的神经功能缺损评分、脑梗死体积和神经元凋亡,为缺血性脑卒中治疗提供新靶点。

  
引言
缺血性脑卒中(IS)是全球致残和致死的主要原因之一,其中87%为缺血性卒中。当前再灌注治疗存在时间窗窄和出血风险等局限,而脑缺血再灌注损伤(CIRI)的复杂病理机制涉及神经炎症等关键环节。小胶质细胞作为中枢免疫细胞,其M1/M2表型平衡调控成为治疗新策略——M1表型释放诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、白细胞介素12(IL-12)等促炎因子加剧损伤,M2表型通过精氨酸酶1(Arg-1)、白细胞介素10(IL-10)促进修复。近年研究发现,Epac-1/Rap-1信号通路在调控神经炎症中起关键作用,而天然化合物白藜芦醇(Res)的多效性使其成为潜在治疗候选。
材料与方法
采用30只SD大鼠随机分为假手术组、MCAO/R模型组和Res干预组(40 mg/kg/天腹腔注射预处理3天)。通过线栓法建立MCAO/R模型后24小时,进行神经功能缺损评分(Bederson 5分法)、TTC染色测梗死体积、TUNEL染色检测细胞凋亡、ELISA法检测血清iNOS/Arg-1/IL-12/IL-10浓度、Western blot分析Epac-1/Rap-1蛋白表达。
结果
  1. 1.
    神经功能与梗死体积:与假手术组相比,MCAO/R组神经缺损评分显著升高(**p<0.01),脑梗死率增加(**p<0.01);Res治疗组评分和梗死率均显著降低(#p<0.05)(图1A-C)。
  2. 2.
    组织病理与细胞凋亡:HE染色显示Res组神经元排列有序、核形态完整,损伤神经元数量减少(##p<0.01)(图2A-B);TUNEL染色表明Res组凋亡细胞绿色荧光强度明显减弱(##p<0.01)(图3A-B)。
  3. 3.
    炎症因子与表型标记:Res组血清iNOS、IL-12水平较模型组下降(#p<0.05),Arg-1、IL-10水平上升(#p<0.05)(图4A-D),提示M2极化增强。
  4. 4.
    信号通路蛋白表达:Western blot显示Res可逆转MCAO/R引起的Epac-1和Rap-1蛋白表达下调(##p<0.01)(图5A-C),通路机制示意图见图6。
讨论
白藜芦醇通过激活Epac-1(cAMP直接激活交换蛋白1)促进其下游效应分子Rap-1(Ras相关蛋白1)的GTP结合,进而抑制核因子κB(NF-κB)等促炎通路,调控小胶质细胞极化平衡。该作用与减少氧化应激、降低促炎因子(如肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6))及调节B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)/Bcl-2关联X蛋白(Bax)凋亡通路协同,共同缓解血脑屏障破坏和神经元损伤。研究局限性包括二甲基亚砜(DMSO)溶剂的潜在干扰、缺乏脑血流实时监测等,需进一步通过Epac特异性调节剂验证因果关联。
结论
白藜芦醇通过Epac-1/Rap-1信号轴驱动小胶质细胞向M2抗炎表型转化,为缺血性脑卒中提供了基于神经免疫调控的新治疗策略。
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