中枢神经系统纤维化瘢痕具有抑制轴突再生和促进修复的双重作用，然而对于其形成以及调节机制，尚知之甚少。M2巨噬细胞可调节心脏、肺脏、肾脏以及中枢神经系统损伤后纤维化瘢痕的形成，但调控机制尚不清楚。实验首先在大脑中动脉闭塞再灌注诱导的脑缺血大鼠模型中发现，损伤早期（14d内）缺血核心中出现纤维化形成以及大量巨噬细胞浸润，且二者呈明显正相关。耗竭循环单核细胞来源的巨噬细胞会减弱纤维化瘢痕的形成。此外证实白细胞介素4诱导的M2巨噬细胞能参与缺血损伤后纤维化的形成。同时，巨噬细胞条件培养基可在体外直接促进成纤维细胞增殖以及细胞外基质蛋白的生成。进一步药理学和遗传学结果显示，M2巨噬细胞分泌的Shh蛋白可在体内外通过介导纤维相关调节蛋白转化生长因子β1和基质金属蛋白酶9的分泌，促进纤维化的形成。同时，白细胞介素4诱导的M2巨噬细胞源性Shh信号可促进大鼠缺血核心区的血管生成、减少细胞凋亡和梗死体积，且这些神经保护作用是与纤维化瘢痕形成相向而行的。综上，靶向巨噬细胞的白细胞介素4/Shh/转化生长因子β1轴调节纤维瘢痕的形成将可能成为缺血性脑卒中潜在的靶点。
https://orcid.org/0000-0003-4040-1661 (Qin Yang)
目前，控制性脑皮质撞击（CCI）是一种被广泛接受的建立创伤性脑损伤（TBI）动物模型的方法。中度和重度脑损伤的推荐撞击深度分别为1和>2mm；然而，这两种造模方法的效果和基本机制还没有得到证实。实验旨在了解3，4，5 m/s的损伤速度下，1和2 mm的不同损伤参数下的脑血流变化、皮质损伤程度以及运动功能的差异,以及在急性期（7天）和慢性期（30天）的功能变化和线粒体损伤。结果显示，1毫米组受伤区域的脑血流明显增加，脑组织肿胀和隆起，血管通透性增加，并出现大规模渗出。2 mm组的主要病理变化是脑血流减少，脑组织缺失，伤后24h内存在脑血管痉挛闭塞。2mm组小鼠在伤后7d出现了明显的运动和认知功能障碍。30d后，2mm组小鼠的运动功能明显恢复，而认知功能障碍仍然存在。转录组测序的结果显示，与1 mm组相比，2 mm组有更严重的铁死亡。透射电子显微镜观察了线粒体的形态学变化显示，伤后7天两组的线粒体收缩，空泡变大；伤后30天，1 mm组的线粒体变大，而2 mm组的空泡仍然扩大。进一步分析不同组别中线粒体亚群的比例发现模型小鼠在不同时期的线粒体组成模式不同，说明不同TBI损伤程度的差异可能反映在线粒体的微观变化上。总之，实验结果为TBI的准确分类和治疗提供了数据支撑，并为进一步建立标准动物模型提供了可靠的数据和评估方法。
https://orcid.org/0000-0001-7511-7420 (Guo-Hong Cai); https://orcid.org/0000-0002-3210-9567 (Sheng-Xi Wu); https://orcid.org/0000-0002-0638-4741 (Yan Zhao)
近期研究发现抑制铁死亡可显著改善脑出血预后，有报道醉茄素A可阻断脑出血后铁死亡信号通路，但调控机制尚不清楚。实验探讨了醉茄素A通过调控氧化应激和铁死亡发挥脑出血后的神经保护作用及机制。①采用自体尾动脉血注入尾状核诱导小鼠脑出血模型，并使用血红素诱导细胞损伤构建脑出血体外模型。②小鼠脑出血术后立即开始每日脑室内注射一次醉茄素A（每只0.1、1 或 5 μg/kg），持续7 d后，发现醉茄素A治疗可显著减轻小鼠脑出血7 d后脑组织损伤、铁沉积，并以剂量依赖性方式改善神经功能障碍。③在体外实验中通过细胞活力检测发现，醉茄素A可保护 SH-SY5Y 神经元细胞免受血红素诱导的细胞损伤。此外在体内和体外研究中，ELISA检测结果均显示醉茄素A治疗可显著降低脑出血后氧化应激标志物丙二醛的水平，并提高抗氧化应激标志物超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶。④蛋白质印迹、qPCR和免疫荧光染色检测结果表明，在醉茄素A治疗下，醉茄素A激活了核因子E2相关因子2（Nrf2）/血红素加氧酶1（HO-1）信号轴，并促进了Nrf2从细胞质转移至细胞核并上调HO-1的表达，而在沉默Nrf2表达后完全逆转了醉茄素A处理诱导的HO-1表达、氧化应激和保护作用。⑤进一步检测了铁死亡标记蛋白、脂质过氧化物的终产物和脂质活性氧的水平，显示SH-SY5Y神经元细胞系在暴露于血红素后，用 醉茄素A处理可显著改善细胞铁死亡，而同时给予HO-1抑制剂后，醉茄素A对血红素诱导的SH-SY5Y神经元细胞系铁死亡的神经保护作用减弱。⑥给予细胞铁死亡拮抗剂ferrostatin-1发现， 醉茄素A与ferrostatin-1的组合改善了血红素诱导的 SH-SY5Y神经元细胞损伤，抑制细胞铁死亡。⑦上述数据显示，醉茄素A通过激活Nrf2/HO-1通路减轻脑出血损伤引起的铁死亡和氧化应激，由此推断醉茄素A可能是脑出血治疗的潜在治疗药物。
https://orcid.org/0000-0001-6928-4003 (Ru-Jia Liao)
促进新血管形成是一种治疗缺血性脑卒中的新策略，而非编码微小RNA最近被认为是治疗缺血性脑卒中的潜在靶点。有研究发现miR-181b可通过调控缺氧诱导因子1α表达，促进血管生成，但其具体的作用机制仍然不清楚。实验首先在体外氧糖剥夺脑微血管内皮细胞模型中，发现miR-181b过表达可恢复细胞活性，增强血管形成能力。随后在局灶性脑缺血大鼠模型中，发现miR-181b过表达能减少脑梗死体积，促进缺血半暗带中血管新生，从而改善神经功能。最后，为了进一步探究miR-181b参与缺血后脑卒中血管新生的分子机制，实验通过双荧光素酶报告基因实验检测得出，miR-181b可通过直接与PTEN的3'非翻译区结合，诱导PTEN降解，激活Akt通路，上调血管内皮生长因子表达以及下调内皮抑素表达，从而促进血管生成。综上，外源性miR-181b对缺血性脑卒中有神经保护作用，且其作用与PTEN/Akt信号通路激活，促进血管新生有关。
https://orcid.org/0000-0001-8807-9662 (Li-Xia Xue); https://orcid.org/0000-0002-9943-9237 (Hao Chen)
环状RNA可参与调控缺血性脑血管病的发生和进展，但是是否也对急性缺血性脑卒中有作用，目前尚不可知。为探索circRap1b对急性缺血性脑卒中的作用，实验分别建立了氧糖剥夺HT22细胞建立体外急性缺血缺氧模型以及右侧颈动脉闭塞急性缺血缺氧小鼠模型。结果发现，circRap1b在急性缺血缺氧小鼠海马以及HT22细胞中均显著下调,而过表达circR ap1b能有效抑制急性缺血缺氧损伤HT22细胞的凋亡。同时circRap1b/Hoxa5在体外抑制神经元凋亡可能归因于Kat7诱导的Hoxa5启动子区组蛋白H3赖氨酸14乙酰化修饰。这一结果说明了环状RNA Rap1b抑制急性缺血性卒中神经元凋亡的机制。
https://orcid.org/0000-0003-0604-8307 (Liang Zhang)
抑制Notch1信号可促进脑卒中后星形胶质细胞源性的神经发生。为了检测Notch1信号在这一过程中的调节作用，实验构建了反应性星形胶质细胞移植治疗的大脑中动脉闭塞大鼠模型，于损伤后1，4，7d时以γ-分泌酶抑制剂(3,5-二氟苯乙酰基)-L-丙氨酰基-L-2-苯基甘氨酸叔丁酯阻断Notch1信号。结果显示，只有在损伤后第4天注射(3,5-二氟苯乙酰基)-L-丙氨酰基-L-2-苯基甘氨酸叔丁酯能够促进星形胶质细胞转化为神经元，且在磁共振弥散成像上表现为白质纤维传导束完整性出现一定程度修复，与神经功能恢复表现出一致性。表明Notch1信号抑制剂在脑卒中亚急性期可通过增强星形胶质细胞源性神经发生来促进神经修复。
https://orcid.org/0000-0002-5681-4308 (Zhen-Wei Yao); https://orcid.org/0000-0002-5142-9558 (Xiao-Zhu Hao)
为更好地了解缺氧缺血性脑病的病理生理机制，实验拟比较新生儿缺氧缺血再灌注脑损伤与单纯缺氧缺血脑损伤的差异。首先在传统缺氧缺血性脑病(Rice-Vannucci)模型的基础上，利用颈总动脉肌桥开发了缺氧缺血性再灌注脑损伤模型。然后以串联质量标记蛋白组学分析检验缺氧缺血性再灌注脑损伤模型和传统缺氧缺血性脑病模型中差异表达的蛋白，得出大多数差异蛋白都集中在线粒体中。进而以透射电镜观察2种模型海马CA1区线粒体，可见均出现萎缩、膜破裂以及线粒体嵴减少或消失等铁死亡的特征。紧接着以胶质纤维酸性蛋白和髓磷脂碱性蛋白作为缺氧缺血性脑病新生儿缺氧缺血性脑损伤的生物指标，结果证实了缺氧缺血性再灌注脑损伤新生大鼠模型的脑损伤并不比单纯缺氧缺血脑损伤轻。最后发现与单纯缺氧缺血性脑损伤相比，缺氧缺血性再灌注脑损伤后脑组织中铁死亡相关蛋白铁蛋白重链和谷胱甘肽过氧化酶4升高。上述结果提示缺氧缺血性再灌注脑损伤可以更好地模拟再灌注阶段的病理生理过程，且其再灌注过程在加重缺氧缺血性脑损伤的同时激活了细胞抗铁死亡系统。
https://orcid.org/0000-0002-8579-8482 (Zhen-Lang Lin); https://orcid.org/0000-0003-3153-6249 (Xiao-Ling Guo);
https://orcid.org/0000-0002-3661-7999 (Jiang-Hu Zhu); https://orcid.org/0000-0001-8746-2985 (Tian-Lei Zhang);
https://orcid.org/0000-0002-9768-0836 (Zhi-Wei Zhang); https://orcid.org/0000-0003-2163-8006 (Wei Lin);
https://orcid.org/0000-0001-5488-0881 (Xin-Ru Lin); https://orcid.org/0000-0003-4336-1191 (Ke-Xin Lin);
https://orcid.org/0000-0002-1843-3547 (Ming-Chu Fang)
认知障碍是颞叶癫痫伴海马硬化患者最常见的并发症，但目前尚无有效治疗药物。据报道，内侧隔膜胆碱能神经元是控制颞叶癫痫发作的潜在靶点，但其在颞叶癫痫认知功能障碍中的作用尚不清楚。此次研究发现，伴有海马硬化的颞叶癫痫患者记忆商较低，言语记忆障碍严重，而非言语记忆却没有损伤。患者的认知障碍与弥散张量成像测量的内侧隔膜体积和内侧隔膜海马束的减少呈弱相关。海人藻酸诱发的慢性颞叶癫痫小鼠模型中，内侧隔膜中胆碱能神经元缺失，且海马乙酰胆碱释放减少。此外，内侧隔膜胆碱能神经元的选择性凋亡可模拟癫痫小鼠的认知缺陷，而内侧隔膜胆碱能神经的激活则可增强海马中乙酰胆碱的释放，并恢复红藻氨酸和点燃诱导的癫痫模型中受损的认知功能。上述结果提示，活化内侧隔核胆碱能神经元，可通过海马投射并增加释放乙酰胆碱来改善癫痫后认知障碍。
https://orcid.org/0000-0003-4616-031X (Ying Wang); https://orcid.org/0000-0002-8549-8009 (Jiajia Fang); https://orcid.org/0000-0002-1350-2961 (Yi Wang)
骨髓间充质干细胞来源的外泌体具有易于扩增和储存、肿瘤形成风险低以及免疫原性低等特点，同时具有抗炎作用，其对缺血性脑损伤的治疗作用已得到广泛关注，但其作用机制尚不十分明确。因此实验首先以线栓法诱导大脑中动脉闭塞建立缺血性脑损伤小鼠模型，并于30min后尾静脉注射人骨髓间充质干细胞来源外泌体，结果显示，骨髓间充质干细胞来源的外泌体移植能缩小缺血性脑卒中小鼠脑梗死体积，增加脑梗死半暗带中白细胞介素33和生长刺激表达基因2蛋白的水平，并改善神经功能。体外实验结果显示，氧糖剥夺星形胶质细胞条件培养基联合骨髓间充质干细胞来源的外泌体可提升原代皮质神经元的存活率，而IL-33 siRNA或ST2 siRNA转染的氧糖剥夺星形胶质细胞条件培养基联合骨髓间充质干细胞来源的外泌体干预的原代皮质神经元的存活率显著下降。表明骨髓间充质干细胞来源的外泌体是通过星形胶质细胞中白细胞介素33/生长刺激表达基因2蛋白信号通路抑制氧糖剥夺诱导的神经元死亡。提示骨髓间充质干细胞来源的外泌体可通过调节白细胞介素33/生长刺激表达基因2信号蛋白通路减轻缺血诱导的脑损伤，因而骨髓间充质干细胞来源的外泌体可能是治疗缺血性脑卒中的一种潜在方法。
https://orcid.org/0000-0001-7311-1260 (Jia Liang); https://orcid.org/0000-0001-9660-0147 (Peng Wang)
压电型机械敏感离子通道组件1（Piezo1）是一种机械门控钙通道，最近有研究发现，抑制压电型机械敏感离子通道组件1可减弱精神素和脂多糖诱导的脱髓鞘。由于脑出血中存在少突胶质细胞损伤和脱髓鞘现象，因此实验探索了压电型机械敏感离子通道组件1对脑出血中的作用。首先在右侧基底节注射自体血建立脑出血小鼠模型，发现压电型机械敏感离子通道组件1可在脑出血后早期（48h内）即大量表达，且主要分布在少突胶质细胞中。而腹腔注射Dooku1抑制压电型机械敏感离子通道组件1后，脑出血小鼠 脑水肿显著减轻，损伤组织中髓鞘缺失及退变得到缓解，少突胶质细胞凋亡明显减少，且神经功能明显改善。进一步研究显示，抑制压电型机械敏感离子通道组件1可通过介导PERK-ATF4-CHOP以及肌醇需要酶1信号通路，减轻少突胶质细胞内内质网应激反应及细胞凋亡。上述结果提示，压电型机械敏感离子通道组件1是治疗脑出血的潜在靶点之一，可通过抑制压电型机械敏感离子通道组件1过减轻脑出血后少突胶质细胞内内质网应激反应及细胞凋亡，保护髓鞘，从而改善脑出血后的神经功能。
https://orcid.org/0000-0002-4414-5303 (Heng-Li Zhao)
小胶质细胞作为中枢神经系统的巨噬细胞在脑缺血炎症反应中有重要意义，且鸟嘌呤核苷酸转换因子Vav1与小胶质细胞的激活有关，但Vav1具体如何参与脑缺血再灌注损伤后炎症反应尚不明确。实验以大脑中动脉闭塞再灌注大鼠和氧糖剥夺复氧诱导的BV-2小胶质细胞分别在体内外模拟脑缺血再灌注损伤，可见Vav1在大脑中动脉闭塞再灌注大鼠脑组织和氧糖剥夺复氧的BV-2细胞中均显著上调。而沉默Vav1可减少大脑中动脉闭塞再灌注大鼠的脑梗死体积和含水量，抑制缺血半暗带中神经元丢失和凋亡，改善神经功能。进一步分析发现Vav1主要存在于小胶质细胞，且Vav1下调可抑制缺血半暗带中小胶质细胞和NLRP3炎症小体的激活，抑制炎症因子的表达。同样敲低Vav1可抑制氧糖剥夺复氧BV-2细胞的炎症反应。综上，沉默Vav1可通过抑制小胶质细胞和NLRP3炎症小体的激活减轻脑缺血再灌注后的炎症反应和神经元凋亡。
https://orcid.org/0000-0002-7486-1992 (Huisheng Chen)
颂钵作为一种古老的声音疗愈方式，经手工凿击可发出低频声音，并产生可被感知的谐音和振动。近年来有研究发现，颂钵可缓解压力以及抗焦虑，但其作用机制尚不明确。实验首先构建通过慢性应激束缚压力和睡眠剥夺构建了焦虑样行为小鼠模型，然后以颂钵垫模拟颂钵的声音和振动。结果发现，与人类不同，颂钵的谐音联合振动并不能改善小鼠的焦虑样行为，而单独的振动成分可改善小鼠的焦虑样行为。此外，颂钵振动可增加焦虑小鼠躯体感觉皮质和前额叶皮质中N-甲基-D-天冬氨酸受体1水平，并降低γ-氨基丁酸A受体α1亚型水平，并降低前额叶皮质中CaMKII水平，还可增加感觉皮质和前额叶皮质中γ-氨基丁酸能小白蛋白中间神经元数量。同时电生理测试显示，颂钵的振动能显著降低应激束缚压力和睡眠剥夺所致内侧前额叶皮质低频gamma振荡峰值频率的异常。由此说明，颂钵振动可通过减轻改善躯体感觉皮质和内侧前额叶皮质中的异常的分子和电生理活动而减轻焦虑样行为。
https://orcid.org/0000-0001-7448-8588 (Li Yang); https://orcid.org/0000-0002-0904-796X (Cheng Long); https://orcid.org/0000-0003-2784-5436 (Afzal Misrani); https://orcid.org/0009-0000-6069-8795 (Sidra Tabassum); https://orcid.org/0009-0004-3253-0935 (Tintin Wang); https://orcid.org/0000-0003-3713-6780 (Jinxiang Jiang); https://orcid.org/0009-0009-0474-7885 (Hongjun Diao); https://orcid.org/0000-0003-0486-9304 (Yanping Zhao)
铁自噬参与了铁死亡，核受体辅助因子4的基因缺失抑制了铁自噬，并通过降低细胞内生物可利用铁的水平阻止了脂质过氧化和铁死亡。虽然新证据表明，谷胱甘肽过氧化酶4的抑制是许多癌细胞系中铁死亡的一个标志，但这一生化途径与神经元死亡关系仍不清楚。在此，实验旨在（1）了解铁死亡的关键因素是否参与了爱拉斯汀诱导的神经元细胞死亡的过程；（2）分析铁蛋白酶与自噬之间是否存在交叉作用；（3）观察神经元对铁死亡诱导剂爱拉斯汀的反应，特别关注铁蛋白和核受体辅助因子4介导的铁自噬。实验以爱拉斯汀（0.5-8 µM）处理海马HT22神经元16h。此外，在爱拉斯汀处理前，用自噬抑制剂3-甲基腺苷（10mM）和/或铁死亡抑制剂ferrostatin 1（10-20μM）或去铁胺（100-200μM）培养细胞。免疫荧光和Western blot检测结果显示，爱拉斯汀明显降低了谷胱甘肽过氧化酶4、钠依赖性胱氨酸-谷氨酸抗器（x-CT）和核受体辅助因子4的表达。在爱拉斯汀处理后，HT22海马神经元中的铁蛋白和线粒体铁蛋白（mtFT）的蛋白水平没有明显变化。此外，结果还显示，不仅铁死亡抑制剂（ferrostatin1/deferoxamine）能抑制海马HT22神经元中由爱拉斯汀诱导的铁死亡，而且还能消除有效的自噬抑制剂（3-MA）的作用。结论：（1）尽管核受体辅助因子4水平降低，但爱拉斯汀诱导了海马HT22神经元的铁死亡；（2）核受体辅助因子4介导的铁自噬没有发生；（3）铁死亡似乎与自噬性细胞死亡过程的某些特征相同。
https://orcid.org/0000-0002-4989-2690 (Abdelhaq Rami)
越来越多的证据表明B细胞参与了神经炎症和神经再生，然而其在缺血性脑卒中中的作用尚不清楚。此次研究从瞬时大脑中动脉闭塞构建缺血性脑卒中大鼠模型大脑中分离的CD45高浸润免疫细胞中得到一种新型B细胞，即巨噬细胞样B细胞，且以共表达B细胞和巨噬细胞标记物为特征，且具有更强的吞噬和趋化功能，其吞噬相关基因表达上调。GO富集分析也发现吞噬体和溶酶体的形成等吞噬相关基因表达上调。巨噬细胞样B细胞的吞噬活性可通过免疫染色和三维重建得到验证，其在脑缺血后可通过TREM2接触髓鞘碎片，进而对其吞噬和内化。此外，细胞间相互作用分析显示，巨噬细胞样B细胞主要通过CCL通路释放多种趋化因子，招募外周免疫细胞。进一步单细胞转录因子分析发现，巨噬细胞样B细胞可能是由于髓系细胞特异性转录因子CEBP家族上调和/或淋巴系细胞特异性转录因子Pax5下调而诱导形成的。此外，这种独特的B细胞表型也可在创伤性脑损伤、阿尔茨海默病以及胶质母细胞瘤大脑组织中检测到。这一结果为缺血性脑卒中中B细胞的吞噬能力和趋化功能提供了一个新的视角，并可能基于B细胞功能的异质性为调控缺血性脑卒中免疫反应和减少中枢神经系统炎症创造新的治疗靶点。
https://orcid.org/0000-0001-7441-6074 (Ligen Shi); https://orcid.org/0000-0002-3184-1502 (Jianmin Zhang)
睡眠有利于能量代谢的恢复，从而支持神经元可塑性和认知行为。Sirt6是一种NAD+依赖蛋白脱乙酰酶，可通过调节多种转录调节因子和代谢酶，参与调控能量代谢。为了解Sirt6对慢性睡眠剥夺后大脑功能的影响。实验对慢性睡眠剥夺C57BL/6J小鼠前额叶皮质转染AAV2/9-CMV-Sirt6-EGFP以过表达Sirt6。可见慢性睡眠剥夺后，小鼠前额叶皮质中Sirt6表达显著减少，并伴有认知障碍，且前额叶皮质与伏隔核、梨状皮质、运动皮质、体感皮质、嗅结节、岛状皮质和小脑之间的功能连接明显减少。而Sirt6过表达则能显著逆转慢性睡眠剥夺诱导的上述表现。进一步代谢动力学分析表明，慢性睡眠剥夺还可减少小鼠前额叶皮质神经元中谷氨酸合成酶1和γ-氨基丁酸氨基转移酶的表达，且可通过Sirt6过表达进行恢复。此外，Sirt6过表达还能有效逆转慢性睡眠剥夺诱导的前额叶皮质锥体神经元中微小兴奋性突触后电流的频率与波幅，并恢复动作电位放电频率。因此，Sirt6过表达可通过调节前额叶皮质相关的功能连接网络、神经元葡萄糖代谢以及谷氨酸能神经传递来改善慢性睡眠剥夺后的认知障碍。
https://orcid.org/0000-0002-2997-3450 (Jie Wang); https://orcid.org/0000-0002-3023-8875 (Zongze Zhang); https://orcid.org/0000-0003-4027-5554 (Kangguang Lin)
骨髓间充质干细胞移植对缺血性脑卒中有治疗作用；然而，其治疗效果仍不十分令人满意。为了解过表达血管内皮生长因子的骨髓间充质干细胞移植对短暂性脑缺血大鼠模型行为障碍的影响，实验在建立大脑中动脉阻塞诱发的短暂性脑缺血大鼠模型后24h，将过表达/未过表达血管内皮生长因子的骨髓间充质干细胞注射到梗死侧纹状体。结果发现，与移植未过表达血管内皮生长因子的骨髓间充质干细胞的大鼠相比，过表达血管内皮生长因子的骨髓间充质干细胞移植在改善脑缺血模型大鼠行为表现和缩小梗死体积方面均显示出最好的效果。同时过表达血管内皮生长因子的骨髓间充质干细胞移植还可以更明显减轻血脑屏障的破坏，促进缺血半影区域的血管再生，并减少梗死核心周围的突触损失和神经元退化。进一步的机制研究表明，过表达血管内皮生长因子的骨髓间充质干细胞移植诱导的脑源性神经营养因子水平也更高。这些上述结果提示，骨髓间充质干细胞过表达血管内皮生长因子后进行移植增强了缺血性脑卒中的治疗效果，在临床应用方面较单独骨髓间充质干细胞移植显示出更大的前景。
https://orcid.org/0000-0003-0010-1664 (Xue-Mei Zong); https://orcid.org/0000-0001-8991-0569 (Shu-Qun Hu)
长期以来，脑损伤后皮质是否有原位神经元发生一直是研究者争论的问题。目前的主流观点认为，脑缺血后皮质几乎无神经元发生，因为多个研究组未在缺血皮质找到新生成熟神经元。大多数学者认为，如果有，新生神经元应来自侧脑室下区的神经干细胞。本研究发现，在常用的光化学致脑缺血模型中，损伤区皮质快速出现新生幼稚神经元，但绝大多数新生神经元很快死亡。更换损伤轻微的微小脑缺血模型，可以发现新生成熟神经元。进而，通过逆转录病毒标记、遗传学细胞命运追踪等方法，他们发现：侧脑室下区的神经干细胞仅贡献小部分新生神经元，大多数新生神经元来自皮质星形胶质细胞的一个亚群----Sox2阳性星形胶质细胞。皮质的少突胶质前体细胞不产生神经元。最后，他们在猕猴的皮质缺血模型中，也观察到了类似现象。此研究提示大脑皮质的Sox2阳性星形胶质细胞可能具有神经元发生潜能，动员这群细胞有望为脑卒中等疾病的治疗带来新的启示。
https://orcid.org/0000-0002-7116-2395 (Ya-Zhou Wang);
https://orcid.org/0000-0001-7220-7607 (Ying-Zhou Hu);
https://orcid.org/0000-0003-2928-8178 (Kun Zhang)
缺血性脑卒中能够引起血脑屏障损伤，并使脑损伤加重。内皮细胞的紧密连接蛋白表达分布异常可增加细胞间隙和血脑屏障通透性，即促进血脑屏障缺失。而选择性抑制丝裂原活化蛋白激酶能够改善内皮细胞紧密连接功能，而敲除丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶1则能够加重小鼠缺血性脑损伤，然而后者是否影响血脑屏障完整性和细胞特异性机制尚不明确。实验对成年雄性小鼠行60min短暂大脑中动脉闭塞以模拟缺血性脑卒中，并在损伤前在损伤侧以慢病毒转染方式过表达内皮细胞丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶1。结果发现，过表达内皮细胞丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶1可缩小缺血性脑卒中小鼠的脑梗死体积，抑制脑组织中炎性因子白细胞介素1β、白细胞介素6和趋化因子配体2水平，抑制血管损伤，并促进感觉运动和认知记忆功能的恢复。同时过表达内皮细胞丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶1还能抑制脑缺血诱导的细胞外调节蛋白激酶1/2的活化以及occludin蛋白表达下调。最后，为研究内皮细胞丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶1的作用机制，利用原代内皮细胞建立细胞单层屏障，予以氧糖剥夺刺激，以在体外模拟缺血性脑卒中，并以药理学抑制丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶1和其负调控底物细胞外调节蛋白激酶1/2的活性。可见丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶1抑制剂会加重氧糖剥夺诱导的细胞死亡和细胞单层渗漏以及闭塞素表达下调，而细胞外调节蛋白激酶1/2抑制剂则能起到相反作用。此外，丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶1和细胞外调节蛋白激酶1/2抑制剂联合作用的效果与单独细胞外调节蛋白激酶1/2抑制剂的作用效果接近。表明内皮细胞丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶1活化能够负调节细胞外调节蛋白激酶1/2对紧密连接以及occludin表达的作用，进而保护血脑屏障完整性，以减轻脑损伤并促进脑卒中预后。
https://orcid.org/0000-0002-0051-6037 (Fan Bu); https://orcid.org/0000-0002-6091-6323 (Long-Sheng Xu)
维持神经递质的平衡是星形胶质细胞对神经元的支持作用之一。其中，谷氨酸的平衡是维持突触功能和神经细胞活动的一个重要方面。然而，研究谷氨酸的动态变化、谷氨酸转运的分子机制以及对突触的影响尚需进一步研究。为探讨Notch信号通路介导的谷氨酸转运和突触可塑性的调节机制，实验以暂时性阻断双侧颈总动脉40min，同时机械吸入6%的氧气的方法来制作新生猪急性缺氧缺血性脑病模型。建模后，随机将动物分为Notch通路抑制组及Notch通路非抑制组，Notch通路抑制组动物以3.33 mg/mL的浓度腹腔注射Notch通路抑制剂（DAPT），非抑制组动物注射等剂量DMSO。应用免疫组化、免疫荧光及免疫印迹实验评估脑内蛋白表达情况。应用透射电镜观察脑内微观结构变化。在缺氧缺血性脑损伤早期（损伤后6-12h），谷氨酸转运体兴奋性氨基酸转运体2和突触蛋白下调，突触小泡数量减少，突触肿胀；在损伤后12-24h，Notch通路被激活，谷氨酸转运体兴奋性氨基酸转运体2和突触蛋白的表达增加，突触小泡数量略有增加。反过来，在应用Notch途径抑制剂后，谷氨酸转运体和突触蛋白的表达下降。这表明，缺氧缺血性脑损伤后星形胶质细胞-神经元的谷氨酸转运受Notch途径调节，并通过突触蛋白的表达影响囊泡释放和突触可塑性。
https://orcid.org/0000-0002-7452-0725 (Yang Zheng); https://orcid.org/ 0000-0003-0276-2466 (Xiao-Ming Wang)
神经元一氧化氮合酶的功能障碍会导致神经毒性，从而引发癫痫等神经疾病中的细胞死亡。有研究发现抑制神经元型一氧化氮合酶活性可增大癫痫阈值，即存在抗惊厥作用。尽管如此，神经元型一氧化氮合酶在癫痫发作中的确切作用和潜在机制仍不清楚。此次实验利用遗传性癫痫大鼠模型-震颤大鼠海马的RNA测序表达谱，通过加权基因共表达网络分析、功能富集分析发现一氧化氮合酶生物合成与震颤大鼠癫痫发生高度相关。同时发现在震颤大鼠海马中存在神经元型一氧化氮合酶的高表达。接下来，他们发现震颤大鼠海马线粒体结构的受损以及功能酶（琥珀酸脱氢酶和Na+-K+-ATP酶）水平的异常。此外，以匹罗卡品诱导的N2a细胞模型模拟癫痫样损伤，经神经元型一氧化氮合酶抑制剂7-硝基吲唑干预后，氧化应激相关指标丙二醛、乳酸脱氢酶和超氧化物歧化酶的变化可被逆转，且活性氧水平的升高可被7-硝基吲唑或活性氧阻断剂N-乙酰半胱氨酸反转。而7-硝基吲唑或N-乙酰半胱氨酸下调了模型中caspase-3和细胞色素c的高表达，并逆转癫痫细胞凋亡；同时，7-硝基吲唑或N-乙酰半胱氨酸还能下调模型中NLRP3、消皮素D、白细胞介素1β、白细胞介素18的异常高表达，提示其逆转癫痫细胞焦亡。上述结果提示神经元型一氧化氮合酶-活性氧通路可参与癫痫细胞死亡，而抑制神经元型一氧化氮合酶活性或 其诱导的氧化应激可能在癫痫中发挥神经保护作用。
https://orcid.org/0000-0001-9833-9691 (Feng Guo)
有研究发现，磷酸酶肌动蛋白调节因子1表达升高可诱导蛛网膜下腔出血和脑卒中的发生，但在创伤性脑损伤后磷酸酶肌动蛋白调节因子1的表达变化和作用尚不清楚。因此实验做了如下的观察：（1）以受控皮质冲击建立创伤性脑损伤小鼠模型，证实其脑组织中磷酸酶肌动蛋白调节因子1蛋白表达增加，且定位于内皮细胞、神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞中。（2）以携带PHACTR-1小发夹RNA的腺相关病毒载体转染创伤性脑损伤小鼠模型，可见小鼠脑组织含水量增加。而敲低磷酸酶肌动蛋白调节因子1蛋白后，脑组织含水量减少。（3）最后还发现抑制磷酸酶肌动蛋白调节因子1蛋白表达可通过调控核因子κB信号通路，降低血脑屏障通透性以及水通道蛋白4和细胞间黏附分子1的表达，抑制星形胶质细胞和小胶质细胞相关的神经炎症以及神经细胞的凋亡，从而改善神经功能。（4）实验结果提示磷酸酶肌动蛋白调节因子1在治疗创伤性脑损伤动物模型水平上具有潜在治疗靶点的作用。
https://orcid.org/0000-0001-5931-992X (Jun Ding);
https://orcid.org/0000-0001-5490-9517 (Zhi-Ming Xu);
https://orcid.org/0000-0003-0525-503X (Heng-Li Tian)
虽然临床已有包括手术、药物治疗和康复治疗在内的多种方法治疗创伤性脑损伤，但治疗效果仍不十分令人满意。 已有研究提出应用组织工程的手段可改善创伤性脑损伤的治疗效果。 实验应用一种新型的组织工程支架--负载胰岛素生长因子1预处理神经干细胞来源的外泌体的低温3D打印胶原/壳聚糖支架修复创伤性脑损伤大鼠脑组织空洞。该复合支架可以持续释放外泌体2周。免疫荧光染色和透射电镜显示，该复合支架植入可促进内源性神经干细胞的募集和神经再生，改善血管生成，抑制炎症和细胞凋亡，改善损伤区域受损神经组织的恢复。Morris水迷宫测试和改良神经功能评分显示该复合支架植入可改善创伤性脑损伤大鼠的运动和认知功能。这些数据表明负载胰岛素生长因子1预处理神经干细胞来源的外泌体的低温3D打印胶原/壳聚糖支架为创伤性脑损伤的治疗提供了潜在的策略。
https://orcid.org/0000-0001-9991-6358 (Liang-Xue Zhou); https://orcid.org/0000-0002-0420-8349 (Xu-Yi Chen); https://orcid.org/0000-0001-7106-590X (Yan-Ruo Huang)
铁死亡与脑缺血再灌注损伤有关，而CDGSH含铁硫结构域蛋白2（CISD2）可在头颈癌中抑制铁死亡，因此推测CISD2可能参与脑缺血再灌注损伤。为验证这一假设，实验构建了大脑中动脉闭塞小鼠模型和氧糖剥夺复氧HT22细胞模型，以在体内外模拟脑缺血再灌注损伤，结果发现损伤后小鼠脑组织和细胞中CISD2的表达均明显降低。继而以腺相关病毒转染过表达损伤后小鼠脑组织和细胞中CISD2的表达，可见小鼠神经功能明显改善，脑梗死体积缩小，且HT22细胞存活率下降，细胞损伤减轻，铁死亡相关蛋白谷胱甘肽过氧化物酶4和xCT的表达以及谷胱甘肽含量增加，而丙二醛和铁离子含量以及铁蛋白受体1表达下降，Nrf2的核转位和血红素加氧酶1的表达增加。而以Nrf2抑制剂ML385抑制过表达CISD2的氧糖剥夺复氧HT22细胞，可抑制CISD2过表达的保护作用及Nrf2/血红素加氧酶1通路的活化。过表达CISD2减轻了脑缺血再灌注损伤，为脑缺血再灌注损伤的治疗靶点提供了细胞学和实验动物学的理论支持。
https://orcid.org/0000-0002-1722-7047 (Shu-Ying Dong)
小分子药物3-正丁基苯酞可用于治疗轻中度急性缺血性脑卒中，但其具体作用机制仍需进一步研究。为此，实验以过氧化氢诱导PC12细胞和RAW 264.7细胞损伤，以体外模拟脑卒中神经元氧化应激损伤，3-正丁基苯酞预处理24h进行干预。结果显示，3-正丁基苯酞预处理可明显抑制过氧化氢诱导的神经细胞活性下降以及活性氧产生，并对细胞凋亡起到抑制作用。进一步染色质免疫沉淀和泛素化分析结果显示，3-正丁基苯酞预处理可抑制促凋亡基因BAX和BNIP3的表达，而缺氧诱导因子1α是调节上述基因的关键转录因子，同时3-正丁基苯酞预处理可促进缺氧诱导因子1α的泛素化和降解。由此证实，3-正丁基苯酞可能通过促进缺氧诱导因子1α泛素化，抑制细胞凋亡，从而发挥对脑卒中的神经保护作用。
https://orcid.org/0000-0002-4943-6898 (Deshi Dong)
重复性轻度创伤性脑损伤认知功能的改变被认为与海马结构损伤密切相关。然而，对于重复性轻度创伤性脑损伤后海马脑区的整体蛋白改变，目前仍缺乏研究。N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）在重复性轻度创伤性脑损伤中已有研究，主要集中在其亚基NMDAR2，对于NMDAR1的研究仍欠缺。为了探究重复性轻度创伤性脑损伤导致认知障碍的具体分子机制，实验建立重复性轻度创伤性脑损伤小鼠模型。新物体识别实验和Morris水迷宫实验测试结果显示，重复性轻度创伤性脑损伤导致小鼠产生了认知功能障碍。然后，为了验证海马脑区是否受损，对重复性轻度创伤性脑损伤小鼠海马进行了TUNEL染色和磷酸化tau蛋白染色。结果显示，重复性轻度创伤性脑损伤没有引起显著的海马神经元凋亡，但p-tau表达显著升高，这表明重复性轻度创伤性脑损伤导致海马脑区受损。进一步对重复性轻度创伤性脑损伤海马神经元进行高尔基染色，结果显示重复性轻度创伤性脑损伤导致海马神经元结构可塑性下降。基于重复性轻度创伤性脑损伤导致认知障碍及神经元结构损伤，对磷酸化组学中与神经元结构和功能相关的GO富集分析结果以及KEGG通路分析结果进行了深入分析。通过绘制Upset图，发现在GO和KEGG中最大交集程度包含2个关键分子：谷氨酸离子型受体NMDA型亚基1（Grin1）和谷氨酸离子型受体NMDA型亚基2A（Grin2A），即NMDAR1和NMDAR2。蛋白免疫印迹结果显示，重复性轻度创伤性脑损伤小鼠海马脑区NMDAR1表达量未发生变化，但其磷酸化水平显著升高，这与组学结果是相一致的。为了验证NMDAR1是否参与重复性轻度创伤性脑损伤导致认知障碍发生，对重复性轻度创伤性脑损伤小鼠海马脑区特异性给予NMDAR1拮抗剂CGP78608。结果显示，CGP78608导致重复性轻度创伤性脑损伤小鼠的NOR指数升高，这表明抑制NMDAR1可以改善重复性轻度创伤性脑损伤导致的认知障碍。总之，研究表明重复性轻度创伤性脑损伤导致海马脑区结构受损，小鼠产生认知障碍，海马的NMDAR1磷酸化水平显著升高。通过抑制海马的NMDAR1能够改善重复性轻度创伤性脑损伤导致的认知障碍。该研究揭示了NMDAR1信号转导是重复性轻度创伤性脑损伤导致慢性认知障碍的机制之一，可能是干预和治疗重复性轻度创伤性脑损伤的潜在靶点。
https://orcid.org/0000-0003-0746-939X (Peng Luo); https://orcid.org/0009-0007-0904-3583 (Xin Li)
巨噬细胞和小胶质细胞局部浸润引起的神经炎症是脑出血后继发性损伤中影响脑出血预后的关键因素。Spi1不仅可以促进巨噬细胞极化和成熟巨噬细胞存活，而且在中枢神经系统中，Spi1可以影响小胶质细胞转录组和表型改变。尽管Spi1在大脑中的部分功能已被证实，但其在脑出血中的作用仍未确定。实验发现，（1）Spi1可以通过调节小胶质细胞和巨噬细胞的功能来调节脑出血后的神经炎症反应和神经功能恢复；（2）Spi1可能是通过调节PI3K/AKT/mTOR信号通路而改变小胶质细胞/巨噬细胞的转录组水平，进而促进细胞的吞噬作用；（3）高表达Spi1的小胶质细胞表现出更高水平的与神经功能恢复相关的细胞重构,包括糖酵解、髓鞘再生、血管生成和细胞凋亡。以上结果说明，Spi1可促进脑出血后的小胶质细胞和巨噬细胞的吞噬作用，其可能是脑出血免疫相关的关键干预靶点。
https://orcid.org/0000-0002-0035-6045 (Yuanjian Fang); https://orcid.org/0000-0002-9653-0422 (Jun Yu)
人牙髓干细胞移植能促进缺血性脑卒中后的恢复；然而，由于移植的细胞存活率低，治疗效果受到限制。体外实验在人牙髓干细胞中使用了氧糖剥夺/复氧来模拟缺血再灌注对细胞造成的损害，发现在此条件下，人牙髓干细胞的miRNA-34a-5p（miR-34a）水平升高了。抑制miR-34a有利于人牙髓干细胞的增殖和抗氧化能力的增强，减少细胞凋亡；WNT1和SIRT1是miR-34a的作用标靶。在miR-34a敲除的细胞系中，miR-34a分别通过靶向WNT1和SIRT1来调控细胞增殖和抗氧化能力。将基因修饰的牙髓干细胞（anti34a-hDPSCs）注入小鼠脑内后发现，anti34a-人牙髓干细胞可显著抑制脑梗死后的细胞凋亡，脑水肿，降低脑梗死体积，改善小鼠的运动功能。通过抑制牙髓干细胞的miR-34a可通过与WNT1和SIRT1翻译的mRNA结合，分别上调WNT1/β-catenin和SIRT1/Nrf2/HO-1信号通路，促进人牙髓干细胞的增殖和抗氧化能力。人牙髓干细胞移植对小鼠缺血性脑卒中产生神经保护作用，特别是miR-34a敲除的人牙髓干细胞。因此，miR-34a是干细胞基因修饰的一个有价值的候选基因，可用于提高移植干细胞治疗缺血性脑卒中的疗效。
https://orcid.org/0000-0002-2868-9247 (Qingsong Ye); https://orcid.org/0000-0003-4019-8886 (Mingchang Li)
细胞内钙离子的动态变化被认为与诱发颞叶癫痫有关，而且对海马区钙离子的调节已被证明可以影响颞叶癫痫。然而，调节海马CA1区锥体神经元的钙离子活动对颞叶癫痫的影响尚不清楚，而且迄今为止还未见自由活动的颞叶癫痫小鼠中海马和大脑皮质的异常钙信号在多个脑区中传播情况。在此，实验使用多通道纤维测光系统连续记录颞叶癫痫海马CA1区和运动皮质M1的钙信号变化。结果发现：（1）使用化学遗传法抑制双侧CA1锥体神经元能缓解颞叶癫痫发作，使得不同等级颞叶癫痫发作的潜伏期延长、高等级颞叶癫痫发作概率降低、颞叶癫痫发作期间的死亡率下降，以及发作后的恢复率增高；同时，CA1区锥体神经元抑制还能改善CA1区和M1的钙稳态异常，能减少两个脑区与颞叶癫痫发作相关的异常钙信号。（2）颞叶癫痫 发作时CA1区与M1的钙信号具有一定同步性。颞叶癫痫发作时，无论是CA1和M1中所有神经细胞（包括所有神经元和胶质细胞）的钙信号，还是单独锥体神经元的钙信号，都具有一定同步性，并且这种同步性常随颞叶癫痫发作程度变高而增强。（3）CA1区和M1锥体神经元钙信号与不同颞叶癫痫发作之间的关系明晰。颞叶癫痫发作会伴随的复杂胞内Ca2+浓度变化，并且两个脑区的钙信号关系会随着行为变化而发生改变。实验结果表明，CA1区和M1之间的钙离子动态可以对不同等级的癫痫行为具有特异性，选择性地调节CA1区锥体神经元的异常钙离子信号可以有效缓解颞叶癫痫，从而阐明了颞叶癫痫诊断和治疗策略提供潜在新分子机制。
https://orcid.org/0000-0002-8195-8143 (Hui Shen); https://orcid.org/0000-0002-2210-0956 (Aili Liu)
运动训练和间充质干细胞移植都是目前脑缺血治疗的切实有效方法,但两者是否存在协同作用仍不明确。实验以大脑中动脉闭塞2h再灌注24h建立永久性大脑中动脉闭塞缺血再灌注损伤大鼠模型后，尾静脉骨髓注射间充质干细胞来源的外泌体，并给予其连续14d的跑步机运动训练。行为学、组织病理学和免疫组化检测结果显示，联合治疗的大鼠脑组织神经元凋亡明显减少，脑梗死体积缩小，突触形成和轴突再生增殖，神经功能显著恢复，两者联合治疗的效果明显优于运动训练或骨髓间充质干细胞来源的外泌体单一治疗。进一步研究发现，其作用机制在于活化JNK1/c-Jun信号通路，进而调节神经元凋亡和突触-轴突重塑。以上结果表明运动训练可能与骨髓间充质干细胞来源的外泌体发挥协同作用，该作用的发挥可能与JNK1/c-Jun信号通路活化有关。这项研究为运动训练联合骨髓间充质干细胞来源的外泌体治疗缺血性脑血管病的临床应用提供了新的依据。
https://orcid.org/0000-0003-2901-3721 (Nan Liu); https://orcid.org/0000-0002-3695-5488 (Xin-Hong Jiang)
血脑屏障破坏被认为是癫痫发展的关键。多项研究表明鞘氨醇-1-磷酸受体1参与调节血管完整性，但其是否能影响癫痫后血脑屏障通透性目前仍不清楚。实验以毛果芸香碱诱导的癫痫持续状态C57BL/6 小鼠模型，继而以戊四唑点燃癫痫，可见癫痫发作后的海马中鞘氨醇-1-磷酸受体1表达增加，而紧密连接蛋白表达降低。而腹腔注射鞘氨醇-1-磷酸受体1特异性激动剂SEW2871可降低癫痫小鼠海马中紧密连接蛋白水平，增加血脑屏障渗漏，并加重癫痫发作的严重程度；而鞘氨醇-1-磷酸受体1特异性拮抗剂W146则可提高紧密连接蛋白水平，减轻血脑屏障破坏，并降低癫痫发作的严重程度。此外，鞘氨醇-1-磷酸受体1还可促进白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α的分泌以及星形胶质细胞活化。鞘氨醇-1-磷酸受体1对紧密连接蛋白和血脑屏障完整性的破坏可被神经炎症抑制剂米诺环素逆转。行为学实验显示鞘氨醇-1-磷酸受体1可加重癫痫相关的抑郁样行为。最后，特异性敲低星形胶质细胞鞘氨醇-1-磷酸受体1可抑制神经炎症反应，减轻血脑屏障渗漏、癫痫发作严重程度和癫痫相关的抑郁样行为。综上表明，鞘氨醇-1-磷酸受体1可通过促进神经炎症加剧癫痫海马中血脑屏障的破坏。
https://orcid.org/0000-0002-9107-6179 (Hui-Lin Cheng); https://0000-0001-8386-4952 (Xin-Jian Zhu); https://0000-0001-5480-0888 (Zhi-Jun Zhang)
