《Experimental Cell Research》：Agarotetrol attenuates spinal cord injury by targeting PPARγ to modulate microglial activation
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脊髓损伤后阿伽罗素（AH1）通过激活PPARγ通路抑制小胶质细胞炎症反应，促进神经功能恢复。研究显示AH1可显著改善大鼠SCI后的运动功能，减少神经元丢失，抑制促炎细胞因子水平。机制上AH1直接结合PPARγ的配体结合域，增强PPARγ/PGC-1α/SRC-1信号轴，促使小胶质细胞向抗炎表型转化。PPARγ基因沉默实验证实该受体在AH1作用中起关键调控作用。这些发现为SCI治疗提供了新靶点。
傅少峰|严超|刘博辉|严广轩|李永超|唐凯|王恒|崔瑞清|何永雄
内蒙古自治区第四医院中西医结合科，呼和浩特，中国
摘要
继发性脊髓损伤（SCI）的特点是持续的神经炎症和小胶质细胞激活。沉香的主要生物活性成分沉香酚（AH1）显示出神经保护潜力，但其在中枢脊髓损伤（SCI）中的确切机制仍不完全清楚。本研究使用血管夹压迫方法建立了大鼠SCI模型，并连续28天给予AH1口服治疗。通过行为测试、组织学分析、免疫荧光、Western blot和ELISA等方法评估了功能恢复、神经炎症和小胶质细胞激活情况。在体外实验中，用AH1和LPS处理BV-2细胞以研究炎症反应及PPARγ的参与情况。AH1治疗显著改善了SCI大鼠的运动功能，减少了神经元损伤，并抑制了促炎细胞因子的水平。在体外实验中，AH1还抑制了LPS诱导的小胶质细胞激活和细胞因子释放。从机制上讲，AH1直接结合PPARγ的配体结合域，增强了PPARγ/PGC-1α/SRC-1的相互作用，并促进了抗炎转录。PPARγ敲低实验在体内和体外均消除了AH1的效果。研究表明，AH1通过靶向PPARγ来调节小胶质细胞的极化，从而减轻神经炎症并促进SCI后的功能恢复。这些发现表明AH1可能是一种潜在的SCI治疗剂。
引言
脊髓损伤（SCI）是一种危及生命的神经系统疾病，常导致中枢神经系统的结构破坏和功能衰竭，进而引起下肢运动功能严重丧失甚至永久性瘫痪（Hu, Xu等人，2023年）。病理学上，SCI分为两个连续阶段：原发损伤和继发损伤。原发损伤是由直接的机械力引起的神经组织损伤，而继发损伤是一个自我放大的级联反应，会扩大损伤范围，降低生活质量并增加长期医疗成本（Ryan, Blex等人，2024年；Tianqi Jianga，2024年）。重要的是，通过药物干预，继发损伤过程部分是可逆的或至少可以延缓（Bourguignon, Lukas等人，2024年）。小胶质细胞作为中枢神经系统中的常驻免疫细胞，在神经创伤后首先响应，在SCI的病理生理过程中起关键作用（Deng, Meng等人，2022年）。受伤后几分钟内，小胶质细胞被激活并在损伤部位聚集，最初发挥吞噬作用和调节炎症等保护功能（Jiang, Qi等人，2025年）。然而，长期激活的小胶质细胞会过度产生促炎细胞因子和神经毒性介质，加剧组织损伤并阻碍功能恢复（Gao, Jiang等人，2023年）。因此，抑制过度的小胶质细胞激活已被证明可以减轻SCI的严重程度。例如，四甲基吡嗪通过抑制小胶质细胞激活来限制SCI的发展（Shin, Moon等人，2013年），而狼毒酮通过调节NF-κB通路抑制小胶质细胞激活，从而改善SCI小鼠的运动缺陷（Li, Sun等人，2024a,b）。
过氧化物酶体增殖激活受体γ（PPARγ）属于核受体超家族，调控代谢稳态、炎症反应和细胞分化，已成为代谢、炎症和中枢神经系统疾病的治疗靶点（Titus, Hoque等人，2024年）。在中枢神经系统损伤中，PPARγ通过抑制炎症、减轻氧化应激、促进神经元分化和轴突再生以及调节代谢和线粒体功能发挥神经保护作用（Kapadia, Yi等人，2008年；Fang, Yu等人，2024年）。SCI发生后，PPARγ的表达以时间和损伤程度依赖的方式增加，主要发生在激活的小胶质细胞和存活的神经元中（Li, Guo等人，2021年）。PPARγ的药物治疗可使小胶质细胞从促炎型转变为抗炎型，从而缓解SCI（Zhang, Yi等人，2020年）。TGN-020同样通过激活AQP4/PPARγ/mTOR轴、增强星形胶质细胞自噬和抑制炎症来发挥保护作用（Kong, Zhang等人，2024年）。
沉香（Aquilaria sinensis（Lour.）Gilg（桃金娘科）是一种植物，其心材含有树脂，提取物对中枢神经系统具有保护作用，临床用于缓解失眠、焦虑和抑郁（Wang, Wang等人，2018年；Zhang, Wang等人，2024年）。Lee JS等人报告称，沉香乙醇提取物通过抑制凋亡和炎症相关信号通路来减轻谷氨酸引起的神经毒性（Lee, Kim等人，2018年），后续研究进一步表明该提取物通过阻断NF-κB核转位和减少小胶质细胞释放的促炎细胞因子来抑制神经炎症（Lee, Jeon等人，2020年）。我们的研究表明，含有沉香的多草药制剂“镇宝丸”通过抑制神经元凋亡和调节免疫系统来改善大鼠的SCI进展（He, Li等人，2018a,b；He, Lv等人，2018a,b）。已鉴定出沉香中的特定苯乙基色酮类化合物是PPARγ的部分激动剂（Ahn, Ma等人，2019年）。沉香酚（AH1）作为沉香的主要生物活性成分，被正式用作沉香质量的定量标志物。本研究的生物信息学对接分析表明AH1特异性结合PPARγ的配体结合域（LBD）。此外，含有AH1的二士味沉香丸也被报道可以抑制炎症浸润和神经元凋亡（Hou, Qieni等人，2020年）。因此，我们假设AH1通过靶向PPARγ并激活其，使小胶质细胞向抗炎型转变，从而缓解SCI的进展。
动物实验
我们根据已发表的方案（Li, Huan等人，2024a,b）采用血管夹压迫方法建立了大鼠SCI模型。首先让大鼠禁食12小时，然后腹腔注射戊巴比妥（50 mg/kg）进行麻醉。在立体定位框架中固定大鼠后，在T8-T10节段进行椎板切除术以暴露脊髓。随后垂直放置一个30克的动脉瘤夹1分钟以造成压迫损伤。对照组大鼠仅进行椎板切除术。术后缝合切口。
AH1减轻了SCI大鼠的小胶质细胞激活和神经炎症
为了评估AH1的治疗潜力，我们建立了大鼠SCI模型并给予AH1治疗。行为测试显示，AH1治疗显著促进了运动功能恢复，表现为血脑屏障（BBB）评分提高和倾斜平面测试表现改善（图1A-B）。组织学分析显示，AH1减少了脊髓组织的病理损伤，表现为腔隙形成减少（图1C）。尼氏染色进一步证实，AH1处理组中存活的神经元数量增加。
讨论
SCI后的继发损伤过程以神经炎症、细胞凋亡和离子稳态失衡为特征；这些病理变化会进一步破坏轴突完整性，加剧组织损伤并阻碍再生（Fischer, Battig等人，2024年）。因此，针对继发损伤机制的治疗策略已成为SCI研究的主要焦点。在本研究中，我们使用体内和体外模型证明了天然化合物AH1具有显著的效果。
资助
本研究得到了中国国家自然科学基金（82360431）和内蒙古自治区卫生健康委员会公立医院科研联合基金（2024GLLH0258）的支持。
作者贡献声明
李永超： 数据管理。
严广轩： 形式分析。
刘博辉： 形式分析。
严超： 初始草稿撰写，概念构思。
何永雄： 初始草稿撰写，概念构思。
崔瑞清： 初始草稿撰写，概念构思。
王恒： 数据管理。
唐凯： 数据管理。
数据和材料的获取
本研究中使用和/或分析的数据集可向相应作者提出合理请求后获取。
利益冲突声明
? 作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
