Trofinetide通过抑制神经炎症与细胞凋亡改善APP/PS1小鼠认知功能的作用机制研究

《Molecular Neurobiology》：Trofinetide Improves Cognitive Function in APP/PS1 Mice by Suppressing Inflammation and Apoptosis

　　本研究针对阿尔茨海默病（AD）中神经炎症和神经元凋亡等关键病理环节尚未被有效干预的临床难题，探讨了IGF-1类似物Trofinetide在AD模型中的治疗潜力。通过体内外实验证实，Trofinetide可通过激活PPAR-γ通路抑制BACE1表达及Aβ沉积，并调控NF-κB/caspase-3信号轴减轻神经炎症与神经元凋亡，显著改善APP/PS1小鼠认知功能，为AD多靶点治疗策略提供了实验依据。

　　

阿尔茨海默病（Alzheimer's Disease, AD）作为最常见的神经退行性疾病，已成为全球痴呆症的主要病因。尽管近年来针对β-淀粉样蛋白（Aβ）的单克隆抗体等疗法取得进展，但其临床疗效仍存争议，且主要聚焦Aβ病理而未能充分干预神经炎症和神经元凋亡等关键病理过程。面对新药研发的高失败率，药物重定位策略展现出独特优势。胰岛素样生长因子1（IGF-1）虽具神经保护潜力，但其临床应用受限于生物利用度低和潜在致癌风险。Trofinetide（NNZ-2566）作为IGF-1的合成类似物，具有更优的药代动力学特性，已获批用于Rett综合征治疗，但其在AD中的作用机制尚未明确。

为系统评估Trofinetide的AD治疗潜力，研究团队整合网络药理学、分子对接技术与实验验证体系。通过SwissTargetPrediction平台预测药物靶点，结合OMIM/GeneCards数据库获取AD相关基因，筛选出40个共同靶点并进行蛋白互作网络分析。KEGG富集分析提示Trofinetide可能通过凋亡与炎症相关通路发挥作用，分子 docking显示其与PPAR-γ和caspase-3具有较高结合亲和力（结合能分别为-6.6 kcal/mol和-5.7 kcal/mol）。

实验采用6月龄APP/PS1转基因小鼠模型，通过腹腔注射给予50 mg/kg或100 mg/kg Trofinetide干预2个月。核心实验技术包括：Morris水迷宫行为学测试评估空间学习记忆能力；免疫组化与免疫荧光技术检测Aβ斑块沉积、小胶质细胞活化标志物Iba-1及神经元标志物NeuN表达；蛋白质印迹法分析PPAR-γ/BACE1/NF-κB信号通路及凋亡相关蛋白表达；酶联免疫吸附试验定量血清炎症因子水平；体外实验采用BV2小胶质细胞系和HT22海马神经元系，通过CCK-8法检测细胞活力，流式细胞术分析细胞凋亡，实时荧光定量PCR和ELISA评估炎症因子mRNA及蛋白表达。

Trofinetide改善APP/PS1小鼠认知功能

Morris水迷宫测试显示，与野生型小鼠相比，APP/PS1模型组小鼠到达平台的逃避距离和时间显著延长，平台穿越次数及目标象限停留时间百分比明显减少。经Trofinetide干预后，小鼠的搜索路径更趋合理，空间记忆指标显著改善，且呈剂量依赖性，表明Trofinetide能有效缓解AD模型动物的认知障碍。

Trofinetide减轻脑内Aβ病理沉积

免疫组化分析显示，APP/PS1小鼠海马和皮层区域Aβ斑块数量显著增多，而Trofinetide治疗组斑块沉积明显减少。蛋白质印迹结果进一步揭示，Trofinetide可通过上调PPAR-γ表达，抑制β-分泌酶（BACE1）活性，从而减少Aβ生成。

Trofinetide抑制神经炎症反应

ELISA检测发现Trofinetide可显著降低APP/PS1小鼠血清中TNF-α、IL-1β和IL-6水平。免疫荧光染色显示模型组小鼠脑内Iba-1阳性小胶质细胞数量激增，而药物干预后其活化程度明显受抑。机制研究表明，Trofinetide通过调控PPAR-γ/NF-κB信号通路，抑制NF-κB磷酸化，进而下调促炎因子释放。

Trofinetide阻遏神经元凋亡进程

蛋白质印迹分析显示，Trofinetide治疗可降低cleaved caspase-3和Bax表达，提升Bcl-2水平，恢复Bax/Bcl-2平衡。NeuN免疫荧光染色证实Trofinetide能有效保护海马和皮层神经元形态完整性，减少神经元丢失。

体外实验验证抗炎与抗凋亡机制

在Aβ寡聚体（AβOs）诱导的BV2细胞炎症模型中，Trofinetide预处理可逆转PPAR-γ表达下调，抑制NF-κB通路活化，降低TNF-α、IL-1β和IL-6的mRNA转录及蛋白分泌。在HT22神经元凋亡模型中，Trofinetide能显著改善细胞活力，流式细胞术检测显示其可减少Annexin V-FITC/PI双阳性细胞比例，证实其抗凋亡作用依赖于caspase-3活化抑制及Bax/Bcl-2平衡调控。

本研究首次系统阐明Trofinetide通过多靶点作用机制缓解AD病理进程：一方面通过激活PPAR-γ通路抑制BACE1介导的Aβ生成，另一方面通过调控NF-κB/caspase-3信号轴协同抑制神经炎症和神经元凋亡。这些发现不仅拓展了IGF-1类似物在神经退行性疾病中的应用前景，也为AD的多靶点治疗策略提供了实验依据。值得注意的是，Trofinetide已获批用于Rett综合征的临床治疗，其良好的安全性档案将加速其向AD治疗领域的转化进程。未来研究需进一步验证其在其他AD模型中的有效性，并探索其与现有疗法的协同作用潜力。

该研究论文发表于《Molecular Neurobiology》期刊，为AD治疗领域提供了具有转化价值的新视角。