1區top揭示安宮牛黃丸通過介導P2X7受體抑制改善缺血性腦卒中后神經血管解偶聯

【寫在前面】：本期推薦的是由河北醫科大學第二醫院神經內科、河北省血管穩態重點實驗室與河北省心腦血管疾病協同創新中心等研究團隊合作近期發表于Phytomedicine(IF8.3）的一篇文章，揭示安宮牛黃丸通過介導P2X7受體抑制改善缺血性腦卒中后神經血管解偶聯，促進康復。

【期刊簡介】

【題目及作者信息】

An-Gong-Niu-Huang-Wan ameliorates neurovascular uncoupling and facilitates recovery after cerebral ischemic stroke by mediating P2X7 receptor inhibition

背景

神經血管解偶聯是一種關鍵但未被充分認識的病理機制，可加劇缺血性腦卒中后的神經損傷。安宮牛黃丸（AGNHW）是一種歷史悠久的中藥方劑，由于其多靶點神經保護特性，已在臨床上用于中風治療兩個多世紀。然而，其改善缺血性損傷后受損的神經血管耦合的潛力在很大程度上仍未得到探索。

目的

本研究旨在闡明AGNHW恢復神經血管偶聯的治療機制，重點研究嘌呤能P2X7受體（P2X7R）信號通路。

方法

在雄性C57BL/6小鼠中誘導遠端大腦中動脈閉塞模型。AGNHW在閉塞后1小時經胃內給藥。在胡須刺激期間，使用激光散斑對比成像評估皮質神經血管耦合。通過步態分析和握力評估功能恢復，同時通過蘇木精和伊紅染色檢查組織損傷。在功能性充血期間，使用雙光子顯微鏡觀察rAAV2/9-CaMKIIα-GCaMP6s小鼠的神經元活動和動脈血流動力學。RNA測序用于鑒定AGNHW的潛在機制靶點，然后利用分子生物學技術研究嘌呤能信號傳導的作用，特別是P2X7R介導的神經血管偶聯調節。

結果

與對照組相比，AGNHW治療顯著增強了胡須刺激期間的腦血流反應，增加了曲線下面積，同時減輕了神經元損傷，改善了運動功能，這反映在站立時間延長、受影響前肢峰值壓力升高和握力增強上。AGNHW還顯著增加了鈣活性的信號強度（ΔF/F?) 缺血后。此外，AGNHW通過促進動脈擴張、增加紅細胞速度和在功能性充血期間提高紅細胞通量來改善動脈血流動力學。它還改善了血腦屏障的完整性，上調了緊密連接蛋白（ZO-1、occludin、claudin5）的表達。從機制上講，AGNHW下調了P2rx7、P2ry12和Adora2a的基因表達，并通過減少ATP釋放抑制了P2X7R的激活，從而抑制了炎性細胞浸潤，減輕了IL-1β、IL-18和TNF-α等炎性介質的分泌。值得注意的是，P2X7R信號的激活消除了AGNHW對腦血流反應和血腦屏障完整性的保護作用。

結論

AGNHW通過抑制P2X7R驅動的嘌呤能炎癥級聯反應，減輕了腦缺血后胡須刺激期間的神經血管解偶聯，改善了腦血流反應和神經元活動。這些發現闡明了AGNHW保護神經血管功能的機制。

圖文摘要

【前言】

神經血管耦合（NVC）是一個關鍵的生理過程，通過整合的細胞間信號通路，確保局部腦血流（CBF）根據神經元活動動態調節。該機制支持功能性充血，使代謝供應與神經需求相匹配。神經元電活動觸發神經遞質釋放，以協調的方式與星形膠質細胞、周細胞和內皮細胞結合，誘導血管舒張或收縮，從而微調局部灌注。相反，完整的NVC依賴于足夠的血流來維持神經元激活。臨床研究一致表明，缺血性卒中患者的NVC受損，這與行為和認知結果惡化有關。缺血性腦卒中（CIS）的發病機制涉及一系列多方面的有害事件。缺血發作后，幾種相互關聯的途徑被激活，包括興奮毒性、細胞內鈣? 過載、神經炎癥、氧化應激和細胞凋亡。這些過程共同導致神經元死亡和神經損傷。CIS通過多種病理機制破壞NVC：低灌注導致腦血管張力降低，對神經元激活的反應性降低。內皮功能障礙損害一氧化氮介導的血管舒縮控制，導致CBF失調。此外，炎癥反應和氧化應激會導致神經血管單元內的功能障礙，進一步損害NVC。因此，靶向缺血后神經血管解偶聯是改善腦梗死預后的一種有前景的治療策略。

CIS后神經血管解偶聯的一個關鍵機制涉及嘌呤能信號傳導失調。缺血后，壞死細胞釋放細胞外ATP和腺苷，激活嘌呤能受體，包括P1和P2亞型。這些信號事件通過調節炎癥級聯和其他途徑調節神經源性活動和神經血管反應。腺苷主要通過A1受體發揮早期神經保護作用，而ATP主要通過P2X和P2Y受體加重神經元損傷。值得注意的是，CIS后，P2X7受體（P2X7R）在神經元、神經膠質細胞和內皮細胞中顯示出明顯的上調和激活。其激活通過誘導鈣內流、谷氨酸釋放和線粒體功能障礙，對神經血管單位損傷做出了重大貢獻。此外，P2X7R通過Pannexin-1（Panx1）通道促進病理性ATP釋放，建立有害的正反饋回路。P2X7R還會觸發NLRP3炎性體激活，導致促炎細胞因子的釋放和神經炎癥的加劇。總的來說，這些過程會破壞神經血管協調并損害NVC。鑒于P2X7R在缺血后NVC損傷中的關鍵作用，靶向該受體已成為一種有前景的治療策略。

安宮牛黃丸（AGNHW）是一種著名的專利傳統藥物，在急性CIS和昏迷的臨床應用已有兩個多世紀的歷史。AGNHW經典配方（北京同仁堂中藥有限公司）根據生產廠家說明書和《中國藥典（2020）》，由牛黃、水牛角濃縮粉、麝香或人工麝香、珍珠、朱砂、雄黃、黃連、黃芩、梔子、郁金、冰片等11種天然成分組成。藥理學研究表明，AGNHW在CIS后通過調節包括GSK-3β/HO-1、PI3K/AKT、TLR2/MyD88和NF-κB/NLRP3在內的信號通路發揮多靶點神經保護作用，如抗氧化應激、抗凋亡和抗神經炎癥。我們之前的研究表明，為期兩周的AGNHW治療顯著增強了中風后30天內的神經功能恢復。此外，在CIS后兩周內，AGNHW給藥顯著改善了缺血區域的CBF和腦血管反應性，可能是通過調節一氧化氮和內皮素等血管活性介質。這些發現表明，AGNHW可能保護神經元和血管內皮功能，從而有可能在缺血后恢復NVC。然而，AGNHW對受損的神經血管耦合的具體影響尚未得到探索。因此，本研究旨在探討AGNHW是否減弱CIS后的神經血管解偶聯，并研究嘌呤能信號在這一過程中的作用。

【結果部分】

1.AGNHW減弱了CIS后缺血半球中由觸須刺激引發的神經血管解耦反應。

2.AGNHW 改善了CIS后的功能恢復并減輕了組織學損傷。

3.AGNHW 增強了誘發的神經元活動，并改善了CIS后皮質神經血管解耦現象。

4.AGNHW 后，動脈對感覺刺激的血流動力學反應得到改善。

5.AGNHW 在CIS后調節了嘌呤能信號通路的基因表達。

6.P2X7R是CIS作用后 AGNHW 調控的嘌呤能信號傳導的主要靶點。

7.小鼠大腦皮層中吸收的化學原型成分與關鍵蛋白靶點P2X7的分子對接。

8.AGNHW 通過抑制P2X7受體改善了慢性缺血再灌注損傷后的神經血管解耦聯狀態。

9.AGNHW 通過抑制CIS后P2X7R介導的炎癥反應來保護血腦屏障完整性。

【結論與討論】

本研究證實，中藥復方 AGNHW 可改善腦缺血性卒中的神經血管解耦聯狀態并促進功能恢復。 AGNHW 主要通過抑制P2X7受體介導的嘌呤能信號通路發揮作用：通過破壞P2X7受體/Panx1正反饋環路， AGNHW 能減少病理性ATP釋放、恢復神經血管協調性并減輕神經炎癥反應，凸顯其作為腦缺血性卒中新型治療策略的潛力。

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