石杉?jí)A甲（HupA）是一種天然的乙酰膽堿酯酶抑制劑（AChEI），具有高效性、選擇性和可逆性等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)某些神經(jīng)退行性疾病具有顯著的治療作用。它還有助于減少實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎（EAE）的神經(jīng)損傷和神經(jīng)炎癥，EAE是多發(fā)性硬化癥（MS）的經(jīng)典模型。然而，HupA對(duì)多發(fā)性硬化癥的治療作用及背后機(jī)制尚未被研究。

在此背景下，2022年12月19日，復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院汪軍課題組與中山醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科吳帥課題組在International Journal of Molecular Sciences發(fā)文揭示了HupA通過(guò)調(diào)控脫髓鞘和神經(jīng)炎癥來(lái)治療多發(fā)性硬化癥。

CPZ（雙環(huán)己酮草酰二腙）是一種銅螯合劑，持續(xù)的CPZ攝入可誘發(fā)胼胝體、海馬、小腦、紋狀體、大腦皮層的脫髓鞘作用。在本研究中，課題組將小鼠分為對(duì)照組（Ctrl）、CPZ模型組(CPZ + Veh) 、HupA治療的CPZ組（CPZ+HupA）、美卡拉明（一種n型乙酰膽堿能受體拮抗劑）作用下的HupA治療組（CPZ + HupA + Mec）。

平衡木（BWT）和加速旋轉(zhuǎn)測(cè)試（rotarod test）結(jié)果顯示：與對(duì)照組相比，CPZ模型鼠通過(guò)平衡木所需時(shí)間更久，其在旋轉(zhuǎn)中跌落延遲時(shí)間更短，表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)缺陷，而HupA緩解了這種缺陷，且這種緩解作用被美卡拉明所阻斷。

圖1| BWT和加速旋轉(zhuǎn)測(cè)試結(jié)果

曠場(chǎng)測(cè)試結(jié)果顯示CPZ模型鼠在礦場(chǎng)中央的活動(dòng)（移動(dòng)距離、停留時(shí)間、進(jìn)入次數(shù)）顯著減少；Y迷宮結(jié)果顯示CPZ模型鼠在兩臂間的轉(zhuǎn)變次數(shù)顯著減少；這些結(jié)果表明CPZ模型鼠具有明顯的焦慮樣表型和空間記憶缺陷，而HupA緩解了這種焦慮和記憶缺陷，且這種緩解作用亦被美卡拉明所阻斷。

圖2|曠場(chǎng)測(cè)試和Y迷宮測(cè)試結(jié)果

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2022-07-18

MBP是中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓磷脂中豐富的蛋白，是自身免疫性神經(jīng)退行性疾病MS發(fā)病機(jī)制中的一個(gè)重要參考指標(biāo)，并與髓磷脂的表達(dá)密切相關(guān)。Luxol快藍(lán)（LFB）是一種鄰苯二甲酸銅染料，具有在酒精溶液中與髓磷脂結(jié)合的特性。通過(guò)LFB染色，可以很好地觀察到神經(jīng)組織的髓鞘結(jié)構(gòu)，而WB和MBP、LFB免疫熒光染色的結(jié)果共同顯示：HupA促進(jìn)了胼胝體中髓鞘堿性蛋白（MBP）的表達(dá)，增加了髓鞘化軸突的數(shù)量；透射電鏡（TEM）成像觀察CPZ小鼠中有許多壞死和空泡化的軸突結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)HupA治療2周后，有髓鞘的軸突數(shù)量明顯增加；這些結(jié)果HupA在脫髓鞘過(guò)程中表現(xiàn)出保護(hù)作用；然而，美卡拉明顯著抑制了HupA的保護(hù)作用。

圖3|MBP、LFB免疫熒光染色和TEM成像觀察結(jié)果

進(jìn)一步的免疫染色結(jié)果發(fā)現(xiàn)HupA對(duì)少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞（OPCs）的數(shù)量沒(méi)有影響，但增加了體內(nèi)成熟的少突膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：HupA不影響OPCs的增殖，但促進(jìn)了體外環(huán)境中OPCs的分化。

除OPC外，小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)MS的發(fā)病過(guò)程也至關(guān)重要。許多研究表明HupA可能直接作用于小膠質(zhì)細(xì)胞，從而減少中樞神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥。免疫染色結(jié)果顯示：HupA顯著減少了CPZ小鼠海馬和胼胝體中的小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量，并發(fā)現(xiàn)HupA顯著抑制了CPZ小鼠胼胝體中小膠質(zhì)細(xì)胞的比例及其末端分支和總分支長(zhǎng)度的過(guò)度增加，該抑制作用被美卡拉明所阻斷。這些結(jié)果表明：HupA可能通過(guò)經(jīng)典的n型膽堿受體途徑作用于小膠質(zhì)細(xì)胞，以改善炎癥微環(huán)境，促進(jìn)髓磷脂的再生。

圖4|免疫染色結(jié)果表明HupA通過(guò)n型膽堿受體途徑作用于小膠質(zhì)細(xì)胞

最后，課題組通過(guò)qRT-PCR發(fā)現(xiàn)，HupA增加了CPZ小鼠中各種抗炎細(xì)胞因子（Arg1、CD206）的mRNA水平，同時(shí)降低了不同的促炎細(xì)胞因子（iNOS、IL-1β、IL-18、CD16和TNF-α）的水平。而美卡拉明可有效逆轉(zhuǎn)HupA的作用。

圖5| qRT-PCR結(jié)果分析

總的來(lái)說(shuō)，本文主要通過(guò)形態(tài)學(xué)和行為學(xué)等研究，發(fā)現(xiàn)HupA能促進(jìn)少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞（OPCs）的成熟和分化，并通過(guò)n型膽堿受體途徑作用于小膠質(zhì)細(xì)胞，從而減輕脫髓鞘和神經(jīng)炎癥來(lái)治療多發(fā)性硬化癥小鼠的焦慮樣表型和空間記憶及運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力缺陷。然而，包括長(zhǎng)期使用HupA對(duì)慢性疾病的影響及其可能的副作用在內(nèi)的問(wèn)題仍未解決。因此，未來(lái)在國(guó)際環(huán)境評(píng)估中需要進(jìn)行完整的臨床試驗(yàn)對(duì)HupA的臨床療效進(jìn)行驗(yàn)證。而該研究為今后進(jìn)一步探索治療多發(fā)性硬化癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物提供了新的思路。

文章來(lái)源

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