白藜芦醇调节sFRP4/Wnt信号通路,保护缺血性中风大鼠的血液-脑屏障完整性

《European Journal of Pharmaceutical Sciences》:Resveratrol modulates the sFRP4/Wnt signaling Pathway and preserves blood-brain barrier integrity in rats with ischemic stroke

【字体: 时间:2026年05月10日 来源:European Journal of Pharmaceutical Sciences 4.7

编辑推荐:

  张慧|徐泽舟|王一帆|周贤志|云倩梅|邓玲|何滨生 湖南省神经退行性疾病基础与临床研究重点实验室,长沙医学院,长沙,410219,中国 摘要 白藜芦醇是一种多酚类天然产物。研究表明,白藜芦醇对多种神经系统疾病具有保护作用。然而,白藜芦醇保护中风后神经功能的机制尚不明确。在本研

  
张慧|徐泽舟|王一帆|周贤志|云倩梅|邓玲|何滨生
湖南省神经退行性疾病基础与临床研究重点实验室,长沙医学院,长沙,410219,中国

摘要

白藜芦醇是一种多酚类天然产物。研究表明,白藜芦醇对多种神经系统疾病具有保护作用。然而,白藜芦醇保护中风后神经功能的机制尚不明确。在本研究中,我们通过阻断大脑中动脉(MCAO)建立了中风大鼠模型。这些大鼠连续7天腹腔注射白藜芦醇(30 mg/kg)。在中风后24小时进行神经功能评分、脑梗死面积评估以及组织收集用于后续分析,并进行病理学、神经炎症和氧化应激分析;同时,从中风后第8天到第14天进行Morris水迷宫测试以评估中风后的认知功能障碍(PSCI)。通过蛋白质组学分析鉴定差异表达蛋白(DEPs),并通过Western blot验证关键调控通路。结果表明,白藜芦醇显著降低了神经功能评分,减少了脑梗死面积,并改善了PSCI。它还显著降低了炎症因子水平,减少了丙二醛(MDA)含量,并增加了谷胱甘肽(GSH)和总抗氧化能力(T-AOC)的水平。蛋白质组学分析共鉴定出263种DEPs。蛋白质-蛋白质相互作用分析表明,分泌型卷曲相关蛋白4(sFRP4)/Wnt通路可能是白藜芦醇的作用靶点。Western blot证实,白藜芦醇有效逆转了sFRP4的中风诱导上调,同时消除了Wnt3a、Wnt4、Wnt5和β-连环蛋白的水平下调。此外,白藜芦醇还逆转了ZO-1、Occludin和Claudin 5水平的降低。因此,可以推断白藜芦醇能够维持血脑屏障的完整性并调节sFRP4/Wnt信号通路。

引言

中风是全球第二大死亡原因和第一大致残原因(GBD 2019 Stroke Collaborators, 2021; Liang et al., 2023)。近年来,由于人口老龄化进程加快以及高血压、血脂异常和糖尿病等风险因素的增加,中风发病率持续上升(Liao et al., 2024)。缺血性中风是最常见的中风类型,约占所有中风病例的70%(Tsivgoulis et al., 2023)。目前,缺血性中风的治疗主要通过药物溶栓或机械取栓来恢复血流。然而,由于治疗时间窗口较短且存在出血风险,溶栓疗法在临床应用中受到限制(Yao et al., 2023)。缺血性中风发生时,涉及多种机制,如氧化应激、兴奋毒性、神经炎症、钙超载和程序性细胞死亡(Greco et al., 2023; Zhang et al., 2023a)。缺血性中风的主要问题是神经元损伤引起的神经功能障碍(Zhou et al., 2018; Liu et al., 2024)。因此,神经保护治疗旨在通过干预导致神经元死亡的级联反应来保护缺血半影区的神经元,挽救受损神经元,改善神经功能,并缓解中风后的认知功能障碍(PSCI)(Buchan et al., 2022; Hui et al., 2024)。
白藜芦醇(3,5,4’-三羟基-反式-stilbene)是一种天然存在的多酚物质,主要来自葡萄等植物(Khattar et al., 2022)。研究表明,白藜芦醇具有多种生物活性,包括抗炎、抗氧化、抗血小板、降血脂、免疫调节、抗癌和神经保护作用(Talpos Niculescu et al., 2024)。近年来,白藜芦醇对脑肿瘤、阿尔茨海默病、帕金森病和中风等神经系统疾病的神经保护作用在神经科学领域受到广泛关注(Tellone et al., 2015)。研究表明,白藜芦醇对中风患者的血压、体重、血糖和血脂水平有益,建议将其作为中风的辅助和长期治疗药物(Fodor et al., 2018)。临床前研究表明,白藜芦醇通过抗神经炎症、抗氧化应激和抗凋亡等生物学作用改善中风动物模型的神经和认知功能。其作用靶点涉及多个通路,包括cAMP/AMPK/SIRT1通路、PI3K/AKT通路、D147/MMP-9通路、TGF-β/ERK通路、 sonic hedgehog通路和Nrf2/HO-1通路(López-Morales et al., 2023)。目前,白藜芦醇在中风后保护神经功能的机制仍不明确。
近年来,代谢组学、转录组学和蛋白质组学等组学技术的发展为寻找中风生物标志物和阐明其发病机制提供了新的思路(Li et al., 2022; Tang et al., 2023; Zhang et al., 2024)。在本研究中,建立了缺血性中风大鼠模型,探讨了白藜芦醇对神经功能和PSCI的保护作用。通过蛋白质组学分析和生物信息学分析筛选差异表达蛋白(DEPs),并研究白藜芦醇的调控机制,重点关注其对血脑屏障完整性的影响。

节选内容

动物实验

实验所用的大鼠为体重250–280克的斯普拉格-道利(Sprague–Dawley, SD)大鼠,由湖南SJA实验室(长沙)提供,饲养条件为温度20–24°C、湿度45–65%,光照/黑暗周期为12小时,可自由摄取水和食物。通过阻断大脑中动脉(MCAO)建立缺血性中风大鼠模型(Longa et al., 1989; Cui et al., 2024)。大鼠通过腹腔注射戊巴比妥钠(30 mg/kg)麻醉。...

白藜芦醇改善了MCAO大鼠的神经功能缺陷,减少了脑梗死面积并减轻了病理损伤

神经功能评分结果显示,Veh + MCAO组的大鼠表现出明显的神经功能缺陷,而RES + MCAO组的神经功能评分上升趋势被白藜芦醇显著抑制(p < 0.05)(图2A)。TTC染色显示Veh + MCAO组的大鼠有明显的脑梗死区域,而RES + MCAO组的脑梗死面积显著减少(p < 0.001)(图2B, C)。

讨论

缺血性中风导致高死亡率和致残率,常引发严重的身体和神经系统后遗症。因此,需要开发新的、安全有效的神经保护剂来治疗缺血性中风。白藜芦醇是一种广泛存在于植物中的多酚单体。临床研究表明,白藜芦醇可通过消除或抑制氧自由基的生成对多种神经系统疾病发挥保护作用。

结论

总之,白藜芦醇可以保护MCAO大鼠的血脑屏障,这种保护作用可能与脑缺血半影区sFRP4/Wnt信号通路的激活有关(图9)。这些发现揭示了sFRP4介导的Wnt通路调节与白藜芦醇诱导的血脑屏障保护之间的潜在关联,为探索神经保护疗法提供了新的实验依据。

作者贡献声明

邓玲:方法学、数据分析。何滨生:撰写-审阅与编辑、写稿-初稿、监督、方法学、实验研究。周贤志:可视化分析、方法学、数据分析。云倩梅:方法学、数据分析。徐泽舟:撰写-审阅与编辑、方法学、数据分析。王一帆:方法学、实验研究、数据分析。张慧:撰写-初稿、方法学、实验研究、资金筹集、数据分析。

Buchan and Pelz, 2022; GBD 2019 Stroke Collaborators, 2021; Noelanders and Vleminckx, 2017; Pawar and Rao, 2018; Zhang and Zhao, 2022.

作者声明无利益冲突。

数据可应合理要求提供。

资助信息

湖南省教育厅研究基金(24A0685);湖南省“十五五”规划特色学科(临床医学);湖南省高等学校科技创新团队资助计划。

利益冲突声明

作者声明无利益冲突。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号