次黄嘌呤是缺血性卒中期间诱导内皮细胞GSDME依赖性焦亡的代谢生物标志物

理由：卒中会引起体内代谢变化，代谢物已成为卒中的潜在生物标志物。然而，参与卒中的具体代谢物以及卒中期间脑损伤的潜在机制仍不清楚。方法：对69名对照者和51名在24小时内接受再灌注治疗的缺血性卒中患者的临床血清样本进行表面增强拉曼光谱（SERS）和液相色谱-质谱联用（LC‒MS）分析，以鉴定差异丰度代谢物。小鼠接受短暂大脑中动脉阻塞（tMCAO），然后静脉注射次黄嘌呤。通过氯化四唑（TTC）染色评估梗死面积，并进行行为学测试。通过伊文思蓝和IgG染色评估血脑屏障（BBB）渗漏。使用人血管类器官研究次黄嘌呤诱导内皮细胞焦亡的机制。结果：SERS和LC‒MS揭示了卒中患者和对照组血清的代谢谱，具有高灵敏度、速度和准确性。在患者和小鼠的缺血性卒中急性期，次黄嘌呤水平显著升高（Bonferroni校正后p < 0.001）。此外，增加次黄嘌呤会增加缺血性卒中后小鼠的梗死面积，加重BBB渗漏和神经行为缺陷。使用内皮细胞、人血管类器官和卒中小鼠的进一步机制研究表明，次黄嘌呤介导的gasdermin E（GSDME）依赖性内皮细胞焦亡是通过细胞内Ca2+超载发生的。结论：我们的研究确定次黄嘌呤是一种重要的代谢物，通过触发内皮细胞的GSDME依赖性焦亡，导致卒中中的血管损伤和BBB破坏。