SARM1缺失通过保护神经元和轴突改善光栓卒中模型神经功能的作用机制研究

《Molecular Brain》：Deficiency of SARM1 attenuates neuronal injury and improves neurological performance in a photothrombotic stroke model

　　缺血性脑卒中后神经保护治疗策略亟待突破。本研究聚焦SARM1（sterile alpha and TIR motif-containing 1）在卒中后神经损伤中的作用，通过构建Sarm1基因敲除小鼠的光栓卒中（PTI）模型，发现SARM1缺失可显著改善神经功能评分、减小梗死体积、抑制神经炎症反应，并促进梗死周围皮层神经元存活和轴突保护。其机制可能与维持NAD+水平及上调SIRT1表达相关。该研究发表于《Molecular Brain》，为卒中治疗提供了新的潜在靶点。

　　

脑卒中作为全球范围内致残和致死的主要原因之一，给社会带来了沉重的经济负担。尽管血管再通治疗（如静脉溶栓和血管内取栓）在一定时间窗内有效，但超过40%的患者在血管成功再通后90天内仍面临残疾或死亡的风险。目前临床上仍缺乏能够有效减轻脑损伤的神经保护剂。在缺血性脑损伤的复杂病理过程中，除了缺血直接导致的原发性损伤，氧化应激、血脑屏障破坏、脑水肿、胶质细胞活化、炎症介质释放等一系列次级事件进一步加剧了神经元变性。然而，目前尚无任何疗法能够靶向抑制缺血卒中中的主动性神经元变性过程。

近年来，SARM1（ sterile alpha and TIR motif-containing 1， sterile α和TIR基序包含蛋白1）作为轴突变性的关键介质逐渐受到关注。在正常情况下，SARM1的NAD⁺水解酶活性处于抑制状态。当轴突受损时，烟酰胺单核苷酸（NMN）与NAD⁺的比例失衡会激活SARM1，触发快速的NAD⁺降解、ATP耗竭、Ca²⁺内流，最终导致细胞裂解。虽然前期研究表明SARM1的S548A突变可减少脑梗死体积并改善行为学表现，但SARM1在卒中后神经元损伤中的具体作用机制及其在体（in vivo）功能尚未完全阐明。

为解决上述问题，陆军军医大学第二附属医院神经内科杨清武和林森团队在《Molecular Brain》上发表了题为“Deficiency of SARM1 attenuates neuronal injury and improves neurological performance in a photothrombotic stroke model”的研究论文。该研究利用光化学血栓法（PTI）诱导小鼠皮层局灶性梗死模型，系统探讨了SARM1在卒中后脑损伤中的作用及相关机制。

研究主要采用了以下关键技术方法：通过构建Sarm1基因敲除（Sarm1^-/-）小鼠，并建立光栓卒中（PTI）和大脑中动脉闭塞/再灌注（MCAO/R）两种卒中模型；利用免疫荧光染色、蛋白质印迹（Western blot）和实时定量PCR（qPCR）技术检测SARM1的表达与分布；通过网格行走测试和胶带移除测试评估神经功能；采用TTC染色测定梗死体积；通过酶联免疫吸附试验（ELISA）检测炎症因子水平；使用NAD⁺-Glo^?检测法测定NAD⁺浓度；借助腺相关病毒（AAV）介导的神经元标记进行轴突追踪分析；并尝试使用两种SARM1药理抑制剂（FK866和DSRM-3716）进行干预研究。

SARM1在PTI后早期在梗死周围皮层神经元中表达上调

研究人员首先发现，在PTI后6小时，梗死周围皮层中SARM1的表达即开始显著上调，持续至3天，7天后开始下降。SARM1的表达水平与梗死体积和神经功能缺损评分呈正相关。免疫荧光染色显示，SARM1与神经元标志物NeuN共定位，而在小胶质细胞（Iba1⁺）和星形胶质细胞（GFAP⁺）中未检测到共定位。通过rAAV-VGLUT2-EGFP和rAAV-VGAT1-EGFP分别标记兴奋性和抑制性神经元，发现SARM1在两类神经元中的分布比例无显著差异。

SARM1缺失改善神经功能、减小梗死体积并抑制炎症反应

与野生型（WT）小鼠相比，Sarm1^-/-小鼠在PTI后3、7、14天均表现出更好的神经功能恢复，梗死体积显著减小。在MCAO/R模型中也观察到类似结果。进一步研究发现，SARM1缺失减少了梗死周围皮层星形胶质细胞和小胶质细胞的积聚与活化，降低了TNF-α水平。

SARM1缺失保护梗死周围神经元并维持NAD⁺水平

在PTI后1天和3天，Sarm1^-/-小鼠梗死周围皮层存活的NeuN⁺神经元数量显著多于WT小鼠。NAD⁺检测显示，Sarm1^-/-小鼠在PTI后1天和3天能更好地维持梗死周围皮层的NAD⁺水平。Western blot结果进一步表明，SARM1缺失上调了SIRT1的表达，而对PARP1水平无显著影响。

SARM1缺失减轻PTI后轴突变性

通过SMI-32染色评估轴突损伤，发现Sarm1^-/-小鼠胼胝体（CC）中轴突损伤和球状体形成减少。利用ScAAV-hSyn-EGFP标记皮层神经元并追踪其投射至内囊（IC）和大脑脚（CP）的轴突，发现PTI后3天，Sarm1^-/-小鼠在这些区域残留的轴突碎片面积显著大于WT小鼠，表明SARM1缺失对轴突具有保护作用。

SARM1缺失抑制胶质瘢痕形成并减轻小胶质细胞活化

PTI后2周，Sarm1^-/-小鼠梗死周围的GFAP阳性胶质瘢痕厚度变薄，Nestin阳性细胞减少。小胶质细胞形态学分析（Sholl分析）显示，SARM1缺失增加了小胶质细胞突起的总长度和末端点数量，降低了胞体与细胞总大小的比值，表明其活化状态得到缓解。AAV标记实验未观察到轴突再生的证据。

SARM1药理抑制剂在PTI模型中未显示保护作用

为评估SARM1抑制剂的转化潜力，研究者在PTI后给予小鼠FK866或DSRM-3716。结果显示，两种抑制剂均未能显著减小梗死体积或改善神经功能。当DSRM-3716剂量增加至20 mg/kg时，小鼠存活率显著下降。

本研究系统阐明了SARM1在缺血性脑卒中后的重要作用。SARM1在卒中早期于梗死周围皮层神经元中表达上调，其缺失通过减少NAD⁺消耗、上调SIRT1表达，从而保护神经元、减轻轴突变性和神经炎症，并改善长期神经功能。这些发现不仅深化了对卒中后神经变性机制的理解，也为开发针对SARM1通路的神经保护策略提供了坚实的理论依据。尽管两种测试的SARM1小分子抑制剂在本次研究中未显示出预期疗效，可能与其血脑屏障透过性、给药方案或模型特异性有关，但SARM1本身作为一个关键的分子靶点，其调控轴仍然具有重要的转化医学价值。未来研究可致力于开发更具脑靶向性的SARM1抑制剂或干预策略，为卒中治疗开辟新的途径。