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DTX1通过NF-κB/IRF5通路调控小胶质细胞M1极化加剧创伤性脑损伤神经炎症的作用机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:Molecular Neurobiology 4.6
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本研究针对创伤性脑损伤(TBI)后神经炎症调控机制不明的关键问题,通过体内外实验首次揭示Deltex E3泛素连接酶1(DTX1)通过激活NF-κB/IRF5信号通路,促进小胶质细胞向促炎M1表型极化,加剧神经炎症和认知功能障碍。陆军军医大学西南医院团队采用腺病毒载体转染和siRNA沉默技术,证实靶向抑制DTX1可显著改善TBI大鼠的神经功能预后,为开发新型抗炎治疗策略提供理论依据。
在神经系统疾病研究领域,创伤性脑损伤(TBI)犹如一记重拳,不仅造成即刻的机械性损伤,更会引发持续恶化的"二次伤害"——其中神经炎症反应扮演着关键角色。小胶质细胞作为中枢神经系统的免疫哨兵,其M1/M2表型平衡直接决定炎症反应的走向,但调控这一平衡的分子开关始终迷雾重重。传统观点认为Notch信号通路是神经炎症的主要调节者,然而陆军军医大学西南医院重症医学科的研究团队将目光投向了一个鲜为人知的"配角":Deltex E3泛素连接酶1(DTX1),这项发表在《Molecular Neurobiology》的研究,揭开了DTX1通过非经典途径调控神经炎症的神秘面纱。
研究人员采用腺病毒载体介导的基因过表达和siRNA-liposome复合物沉默技术,结合大鼠Feeney自由落体TBI模型,通过qRT-PCR、Western blot、免疫荧光和ELISA等多维度检测手段,系统评估了DTX1对NF-κB/IRF5信号通路的调控作用。实验选用240-260g雄性SD大鼠建立损伤模型,并通过Morris水迷宫和转棒测试进行行为学评估。
DTX1在LPS刺激的小胶质细胞中表达上调
研究发现,随着LPS刺激浓度梯度增加(1-100 ng/mL),原代小胶质细胞中DTX1 mRNA和蛋白表达呈剂量依赖性升高。100 ng/mL LPS处理使DTX1表达达到峰值,同时伴随促炎因子IL-6和TNF-α分泌显著增加,提示DTX1可能参与炎症调控。
DTX1调控促炎细胞因子产生
通过pAd-DTX1过表达和siRNA-DTX1沉默实验证实,DTX1正向调控LPS诱导的IL-6和TNF-α表达。过表达组细胞因子mRNA水平和分泌量显著增加,而沉默组则明显抑制,证明DTX1具有促炎作用。
DTX1促进小胶质细胞向M1表型极化
研究团队发现DTX1过表达显著上调M1标志物iNOS,同时抑制M2标志物Arg1的表达。免疫荧光显示过表达组呈现强iNOS/弱Arg1染色特征,而沉默组则相反。Western blot定量分析证实,DTX1通过改变iNOS/Arg1蛋白表达比例,驱动小胶质细胞向促炎M1表型转化。
DTX1调控NF-κB/IRF5信号通路
机制研究发现DTX1过表达显著增强p-IκBα、p-p65和IRF5表达,而蛋白酶体抑制剂MG-132能逆转这一效应。相反,DTX1沉默则降低这些信号分子水平,证实DTX1通过激活NF-κB/IRF5轴促进炎症反应。
DTX1加剧TBI后的神经功能障碍
在体实验显示,TBI后3天脑组织中DTX1表达达峰值。行为学测试表明,DTX1过表达组大鼠转棒停留时间显著缩短,水迷宫逃避潜伏期延长,而沉默组和甲基强的松龙(MP)治疗组神经功能明显改善。Western blot分析证实,DTX1通过上调脑组织iNOS和促炎因子,同时抑制Arg1,加剧神经炎症损伤。
这项研究首次阐明DTX1通过NF-κB/IRF5信号通路调控小胶质细胞极化的分子机制,突破性地指出:在TBI急性期,DTX1表达上调会打破小胶质细胞M1/M2平衡,形成"炎症-损伤"恶性循环。特别值得注意的是,DTX1对IRF5的正向调控作用揭示了一条独立于经典Notch信号的新通路,这为理解神经炎症的复杂调控网络提供了全新视角。从转化医学角度看,靶向抑制DTX1不仅能减轻急性期炎症损伤,还可能通过改善小胶质细胞表型平衡,为TBI后继发的慢性神经退行性病变提供干预窗口。该研究为开发以DTX1为靶点的特异性抗炎药物奠定理论基础,对阿尔茨海默病等神经退行性疾病的治疗策略也有重要启示意义。
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