茯苓酸靶向PI3K/Akt信号通路减轻缺血性卒中后tPA诱导的出血性转化

Pachymic Acid Targets PI3K/Akt Signaling Pathway to Attenuate tPA-Induced Hemorrhagic Transformation After Ischemic Stroke.

作者信息Yongshi Wu, Tong Zhang, Ruoqi Li, Yige Wu, Congmin Wei, Fangming Sun, Shanshan Zhang, Xiang Fan
PMID41689208
发布时间2026-02
DOI10.1002/cns.70782

实验完整度

包含体内动物模型(MCAO/R)、分子对接/MD/SPR验证直接靶向,结合PI3K抑制剂LY294002的功能验证,展示多层级实验证据。

主要模型

雄性C57BL/6J小鼠MCAO/R模型

重点核对

MCAO/R模型建立:C57BL/6J小鼠,线栓法阻塞大脑中动脉1小时 tPA给药:再灌注后立即经股静脉给药,剂量10 mg/kg,首剂10%于1分钟注入,其余90%于30分钟注入 茯苓酸给药:口服灌胃,剂量20、40、80 mg/kg PI3K抑制剂:LY294002脑室内注射,剂量10 mM,10 μL,注射速度1 μL/min 评估时间点:再灌注后24小时

摘要

组织型纤溶酶原激活剂(tPA)诱导的脑出血性转化(HT)限制了其在缺血性卒中后的广泛应用。茯苓酸是茯苓的主要活性成分,可减轻脑缺血/再灌注损伤,但其对tPA诱导的HT的影响尚不清楚。通过建立局灶性大脑中动脉闭塞/再灌注模型,给予tPA和茯苓酸处理,在再灌注24小时后评估梗死体积和神经功能,并使用伊文思蓝渗漏、免疫荧光和Western blot评估血脑屏障(BBB)损伤,利用分子对接、分子动力学模拟和表面等离子体共振鉴定茯苓酸与PI3K蛋白的相互作用。结果显示,与tPA组相比,茯苓酸剂量依赖性地改善神经和运动功能,减少梗死体积和出血量,减轻缺血性卒中后BBB的通透性和紧密连接蛋白降解,在高剂量时效果最显著。分子对接、MD模拟和SPR结果表明茯苓酸可直接与PI3K蛋白结合。进一步实验显示,PI3K抑制剂LY294002逆转了茯苓酸的保护作用。研究表明,茯苓酸通过靶向PI3K激活PI3K/Akt信号通路保护BBB,从而减轻缺血性卒中后tPA诱导的HT。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
探究茯苓酸是否能减轻缺血性卒中后tPA诱导的出血性转化,并阐明其潜在机制。
核心机制
茯苓酸直接结合PI3K蛋白,激活PI3K/Akt信号通路,保护血脑屏障完整性,从而减轻tPA诱导的出血性转化。
主要证据
在MCAO/R小鼠模型中,茯苓酸剂量依赖性地减少梗死体积、出血量和神经功能缺损,减轻BBB通透性,恢复紧密连接蛋白表达,MMP-9表达下调;分子对接、MD模拟和SPR证实茯苓酸与PI3K直接结合(KD=5.89×10⁻⁵ mol/L);PI3K抑制剂LY294002逆转了这些保护作用。
研究意义
研究表明茯苓酸有望成为缺血性卒中研究中减轻tPA溶栓后出血性转化的潜在治疗药物。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立MCAO/R模型并给予tPA和茯苓酸

建立局灶性脑缺血再灌注模型,模拟临床急性缺血性卒中tPA溶栓治疗,并评估茯苓酸的治疗效果。

雄性C57BL/6J小鼠行MCAO/R手术,阻断大脑中动脉1小时后恢复血流,再灌注同时经股静脉给予tPA,并口服不同剂量茯苓酸(20、40、80 mg/kg)。

2

神经行为学评估

评估茯苓酸对tPA处理后MCAO/R小鼠神经功能缺损的改善作用。

采用mNSS评分、足部失误测试和黏胶去除测试评估神经功能。

3

评估脑梗死体积与出血性转化

评估茯苓酸对tPA诱导的脑梗死和出血性转化的影响。

TTC染色评估梗死体积;脑冠状切片出血评分和血红蛋白含量测定评估出血程度。

4

评估血脑屏障完整性

评估茯苓酸对tPA诱导的BBB损伤的保护作用。

伊文思蓝渗漏试验、Western blot和免疫荧光检测紧密连接蛋白(ZO-1、Occludin、Claudin-5)和MMP-9表达。

5

验证茯苓酸与PI3K的直接结合

探索茯苓酸保护BBB的分子靶点。

分子对接预测茯苓酸与PI3K的结合,MD模拟和SPR验证直接相互作用。

6

验证PI3K/Akt通路介导的保护作用

确证茯苓酸通过PI3K/Akt通路发挥保护作用。

使用PI3K抑制剂LY294002,检测PI3K/Akt信号通路蛋白和紧密连接蛋白表达,以及出血和神经行为学变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
异氟烷----
6-0单丝线栓----
tPA(阿替普酶)Boehringer Ingelheim--
茯苓酸lemeitian29070-92-6
LY294002----
MoorVMS-LDF2激光多普勒血流仪Moor Instruments--
CD31抗体ServicebioGB11063-3-100
ZO-1抗体Invitrogen339100
MMP-9抗体AbcamAb283575
Occludin抗体Invitrogen404700
Claudin-5抗体Invitrogen900900
Alexa Fluor 488二抗HuabioHA1125
Alexa Fluor 594二抗HuabioHA1122
DAPI----
蔡司倒置荧光显微镜(ZEISS Axio Vert. A1)Zeiss--
ZO-1抗体Invitrogen339100
Occludin抗体Invitrogen404700
Claudin-5抗体Invitrogen900900
PI3K抗体Cell Signaling Technology4292S
p-PI3K抗体Cell Signaling Technology17366T
p-Akt抗体Cell Signaling Technology4060S
Akt抗体Cell Signaling Technology9272S
β-微管蛋白抗体HuabioET1602-4
β-肌动蛋白抗体HuabioEM21002
Amersham Imager 680成像系统GE Healthcare--
RIPA裂解缓冲液----
BCA蛋白定量试剂盒----
Biacore T100表面等离子体共振仪GE Healthcare--
重组人PI3K蛋白Sino BiologicalP27-122DH-50
CM5传感芯片GE Healthcare--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
MCAO/R模型建立
小鼠品系、性别、年龄、体重、麻醉方案、线栓规格、缺血时间、成功标准(脑血流下降>70%)。
阅读提示:详见Methods 2.1和2.2节,及图1A图注。
药物处理方案
tPA剂量(10 mg/kg)、给药途径(静脉)、给药时间(再灌注后)、给药方式(首剂10%于1分钟,余90%于30分钟);茯苓酸剂量(20, 40, 80 mg/kg)、给药途径(口服灌胃)、溶剂(5% DMSO生理盐水);LY294002剂量(10 mM,10 μL)、给药途径(脑室内注射)、注射参数(深度2.0 mm,速度1 μL/min)。
阅读提示:详见Methods 2.3和2.11节。
神经行为学评估
评估时间点(再灌注后24小时)、测试方法(mNSS、足部失误、黏胶去除)、样本量(n=8)。
阅读提示:详见Methods 2.4节及图1E-G图注。
脑梗死和出血评估
TTC染色浓度和切片厚度(1.5% TTC,1 mm);出血评分标准(0-4分);血红蛋白定量方法(Drabkin试剂,540 nm)。
阅读提示:详见Methods 2.5-2.7节及图1B-D, H-I图注。
BBB完整性评估
伊文思蓝浓度和剂量(2%,4 mL/kg)、给药途径(尾静脉)、检测时间点;紧密连接蛋白检测方法(Western blot, 免疫荧光)和抗体信息;MMP-9免疫荧光。
阅读提示:详见Methods 2.8-2.10节及图2, 3, 4图注。
PI3K/Akt信号通路验证
LY294002给药方案;蛋白检测方法(Western blot)和抗体信息;结果解释需注意通路抑制对下游蛋白的影响。
阅读提示:详见Methods 2.10, 2.11节及图6, 7图注。
分子结合分析
分子对接软件和参数;MD模拟软件及参数;SPR实验条件(蛋白浓度、配体浓度范围、流速、温度)。
阅读提示:详见Methods 2.12, 2.13节及图5图注。