創(chuàng)傷性腦損傷（TBI）仍然是世界范圍內(nèi)的一個(gè)主要公共衛(wèi)生問(wèn)題，干擾素基因刺激因子 (stimulator of interferon genes, STING)作為參與固有免疫反應(yīng)的關(guān)鍵信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子,被來(lái)自病原體和宿主的胞質(zhì)DNA觸發(fā),在誘導(dǎo)Ⅰ型干擾素和促炎性細(xì)胞因子分泌、防御病毒及胞內(nèi)細(xì)菌感染、調(diào)節(jié)體內(nèi)自發(fā)性抗腫瘤免疫反應(yīng)產(chǎn)生過(guò)程中發(fā)揮重要功能。STING及其下游的I型干擾素（IFN）信號(hào)通路現(xiàn)在被認(rèn)為參與了創(chuàng)傷性腦損傷的發(fā)病機(jī)制。

基于此，2024年5月7日墨爾本大學(xué)神經(jīng)藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)室 Peter J. Crack研究團(tuán)隊(duì)在British Journal of Pharmacology雜志發(fā)表了“Pharmacological inhibition of STING reduces neuroinflammation-mediated damage post-traumatic brain injury”揭示了STING 的藥理學(xué)抑制可減少創(chuàng)傷性腦損傷后神經(jīng)炎癥介導(dǎo)的損傷。

本研究研究了STING抑制劑C-176在10-12周齡雄性小鼠TBI皮質(zhì)沖擊小鼠模型中的神經(jīng)保護(hù)作用。皮質(zhì)沖擊手術(shù)后30分鐘，靜脈注射750nmol劑量的C-176或生理鹽水，分別在TBI后2h和24 h進(jìn)行分析。在創(chuàng)傷后24小時(shí)，給予C-176的小鼠皮質(zhì)損傷面積明顯更小。使用DigiGaitTM步態(tài)分析顯示，C-176可減弱TBI誘導(dǎo)的步態(tài)對(duì)稱(chēng)性、步幅頻率和前肢站立寬度的損傷。C-176處理的小鼠促炎細(xì)胞因子Tnf-α、Il-1β和Cxcl10的紋狀體基因表達(dá)顯著降低。本研究表明C-176在改善急性神經(jīng)炎癥和預(yù)防創(chuàng)傷后白質(zhì)神經(jīng)退行性變方面具有神經(jīng)保護(hù)作用。這項(xiàng)研究突出了其治療的潛力靶向STING的小分子抑制劑治療創(chuàng)傷誘導(dǎo)的炎癥和神經(jīng)保護(hù)潛力。

圖一 創(chuàng)傷后給予C-176可減少皮質(zhì)病變的大小

作者首先采用輕度創(chuàng)傷性腦損傷的控制性皮質(zhì)撞擊模型評(píng)估C-176對(duì)創(chuàng)傷誘導(dǎo)的神經(jīng)炎癥的影響。MRI成像評(píng)估小鼠在腦損傷后30 min靜脈注射C-176或生理鹽水對(duì)照后24小時(shí)和7天的皮質(zhì)損傷。病變區(qū)域的定量顯示，C-176處理的小鼠腦后24小時(shí)皮質(zhì)損傷區(qū)域減少了29%，腦損傷后7天減少了24%。

圖二 損傷后使用C-176治療可挽救創(chuàng)傷性腦損傷后24小時(shí)小鼠的步態(tài)障礙

本研究進(jìn)行了定量的時(shí)間步態(tài)分析，以測(cè)量小鼠創(chuàng)傷性腦損傷后神經(jīng)行為活動(dòng)的改變。使用DigiGait?評(píng)估步態(tài)參數(shù)的變化。C-176給藥減輕了TBI引起的步頻和前肢站立寬度的損傷。此外，與假手術(shù)相比，溶媒處理的TBI小鼠表現(xiàn)出更高的步態(tài)對(duì)稱(chēng)性比。步態(tài)對(duì)稱(chēng)性值為1，表示身體左右兩側(cè)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。與TBI處理小鼠相比，C-176處理小鼠的步態(tài)對(duì)稱(chēng)性更接近1，與假手術(shù)組小鼠沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。假手術(shù)組和藥物處理的TBI小鼠后肢站立寬度相似，而C-176處理的TBI小鼠后肢站立寬度更窄。

圖三 注射C-176改變了小膠質(zhì)細(xì)胞的密度，而不影響小膠質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)

由于作者在TBI后24小時(shí)的小鼠中發(fā)現(xiàn)了Sting mRNA表達(dá)、TBK1和p-TBK1蛋白表達(dá)的改變，想探究這些變化是否也導(dǎo)致了小膠質(zhì)細(xì)胞活性的改變。對(duì)具有熒光標(biāo)記小膠質(zhì)細(xì)胞的CX3CR1eGFP小鼠進(jìn)行免疫組化分析。在TBI后24小時(shí)，對(duì)CX3CR1eGFP小鼠進(jìn)行了形態(tài)學(xué)分析，以量化小膠質(zhì)細(xì)胞的任何變化，因?yàn)檫@可能表明中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥環(huán)境的改變。在TBI后24 h后，C-176處理的小鼠對(duì)側(cè)皮質(zhì)的小膠質(zhì)細(xì)胞密度顯著降低。與經(jīng)溶媒處理的小鼠相比，對(duì)側(cè)皮質(zhì)中的小膠質(zhì)細(xì)胞密度更高，而在C-176小鼠中則沒(méi)有變化。與TBI損傷對(duì)側(cè)的小膠質(zhì)細(xì)胞相比，TBI后檢測(cè)到的軀體大小略有增加；然而，在TBI后，溶媒處理小鼠和C-176處理小鼠的總分支長(zhǎng)度、細(xì)胞面積和軀體面積沒(méi)有觀(guān)察到差異。

圖四 C-176在損傷后2小時(shí)降低TBI誘導(dǎo)的促炎細(xì)胞因子反應(yīng)

為了闡明C-176對(duì)創(chuàng)傷后神經(jīng)炎癥環(huán)境的影響，作者在創(chuàng)傷后2小時(shí)和24小時(shí)在大腦同側(cè)皮質(zhì)和紋狀體區(qū)域測(cè)量了與i型IFN反應(yīng)密切相關(guān)的促炎標(biāo)志物的基因表達(dá)。與對(duì)照處理的小鼠相比，C-176顯著降低了TBI后2小時(shí)CXCL的表達(dá)，但對(duì)其他促炎標(biāo)志物的皮質(zhì)表達(dá)沒(méi)有顯著影響。C-176后處理2小時(shí)促炎細(xì)胞因子Tnf-α、Il-1β和Cxcl10的紋狀體基因表達(dá)顯著降低。與TBI小鼠相比，對(duì)照處理小鼠皮質(zhì)和紋狀體中Il-1β、Tnf-α和Cxcl10的表達(dá)明顯升高。Il-6和Nos2在TBI小鼠的表達(dá)增加。與假手術(shù)組相比，C-176處理的小鼠在皮質(zhì)和紋狀體中Tnf-α的表達(dá)顯著增加和Cxcl10的表達(dá)顯著增加。在TBI后24小時(shí)，溶媒對(duì)照處理小鼠和C-176處理小鼠之間檢測(cè)到的促炎標(biāo)志物的表達(dá)沒(méi)有顯著差異。

總結(jié)：

該研究已證明了STING抑制劑對(duì)小鼠輕度創(chuàng)傷性腦損傷后的神經(jīng)保護(hù)作用。

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