氢吡酮盐酸盐(YL-0919)通过激活sigma-1受体抗氧化改善小鼠创伤性脑损伤后的功能缺陷

Hypidone hydrochloride (YL-0919) ameliorates functional deficits after traumatic brain injury in mice by activating the sigma-1 receptor for antioxidation.

作者信息Yafan Bai, Hui Ma, Yue Zhang, Jinfeng Li, Xiaojuan Hou, Yixin Yang, Guyan Wang, Yunfeng Li
PMID39359091
发布时间2025-08-01
DOI10.4103/NRR.NRR-D-23-01424

实验完整度

包含体内小鼠模型(CCI诱导TBI)和体外HT22细胞模型,并进行行为学、组织学、氧化应激指标检测及sigma-1受体拮抗剂验证等两个以上独立证据层级。

主要模型

C57BL/6J小鼠TBI模型 HT22小鼠海马神经元细胞系

重点核对

YL-0919给药剂量:2.5 mg/kg,口服灌胃,每日一次,持续3天 体内实验分组:Sh+Veh、TBI+Veh、TBI+YL(n=10) 体外实验:HT22细胞,H2O2诱导氧化应激,YL-0919预处理浓度1-10 μM,BD-1047浓度1 μM 检测时间点:行为学测试在TBI后第3天

摘要

创伤性脑损伤涉及复杂的病理生理机制,其中氧化应激显著促进继发性损伤的发生。在本研究中,我们评估了自主开发的具有选择性sigma-1受体激动剂特性的抗抑郁药氢吡酮盐酸盐(YL-0919)在创伤性脑损伤中的相关机制和靶点。行为学实验评估功能缺陷,随后通过组织学分析评估神经元损伤,并检查血脑屏障通透性和脑水肿。接下来,我们通过评估小鼠体内和HT22细胞体外氧化应激传统标志物的水平,研究了YL-0919的抗氧化作用。最后,通过使用sigma-1受体拮抗剂(BD-1047)验证了YL-0919的靶向作用。我们的研究结果表明,YL-0919在创伤性脑损伤后第3天显著改善了运动功能和空间认知的缺陷,同时减少了神经元死亡,并逆转了血脑屏障破坏和脑水肿。此外,YL-0919在体内和体外均有效对抗氧化应激。YL-0919的保护作用被BD-1047部分抑制。这些结果表明,YL-0919通过抑制氧化应激减轻了运动和空间认知的损害,这种神经保护作用被sigma-1受体拮抗剂BD-1047部分逆转。YL-0919可能作为创伤性脑损伤的新治疗药物具有潜力。

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
YL-0919是否对创伤性脑损伤具有神经保护作用,其机制是否涉及sigma-1受体介导的抗氧化应激?
核心机制
YL-0919通过激活sigma-1受体,抑制氧化应激,减少ROS积累,增强抗氧化防御(SOD、GSH),从而减轻神经元损伤、血脑屏障破坏和脑水肿,改善运动和认知功能。
主要证据
在小鼠CCI模型中,YL-0919(2.5 mg/kg)改善运动功能(BBT、OFT)和空间认知(MWM),减少神经元死亡(HE、Nissl、NeuN、TUNEL染色),降低BBB通透性和脑水肿;在HT22细胞中,YL-0919抑制H2O2诱导的ROS产生,促进Nrf2核转位,升高SOD和GSH,降低MDA,这些效应被sigma-1受体拮抗剂BD-1047逆转。
研究意义
YL-0919可能作为创伤性脑损伤的新治疗药物,其抗氧化应激机制为TBI治疗提供了新思路。

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TBI小鼠模型及药物筛选

比较三种σ-1R激动剂(SA-4503、氟西汀、YL-0919)对TBI后神经功能的影响,评价YL-0919的剂量效应。

采用控制性皮质撞击(CCI)建立小鼠TBI模型,术后6小时内给药,通过mNSS评估神经功能,确定YL-0919的有效剂量(2.5 mg/kg)。

2

行为学评估运动功能和空间认知

评估YL-0919对TBI后运动功能和空间学习记忆的影响。

通过平衡木实验(BBT)和旷场实验(OFT)评估运动功能,通过水迷宫实验(MWM)评估空间认知。

3

组织学分析神经元损伤与凋亡

评估YL-0919对TBI后神经元存活、凋亡以及血脑屏障完整性的影响。

通过HE、Nissl、NeuN和TUNEL染色观察神经元损伤和凋亡,通过伊文思蓝渗漏评估BBB通透性,通过脑含水量评估脑水肿。

4

氧化应激指标检测

评估YL-0919对TBI后氧化应激的影响,包括ROS水平、Nrf2表达及抗氧化酶活性。

通过DHE染色检测ROS,免疫荧光检测Nrf2表达,Western blot检测pNrf2水平,试剂盒检测SOD、GSH、MDA水平。

5

体外细胞实验验证机制和靶点

在HT22细胞中验证YL-0919的抗氧化作用是否依赖于sigma-1受体。

使用H2O2诱导HT22细胞氧化应激,检测YL-0919的保护作用,并用sigma-1受体拮抗剂BD-1047验证靶点。

6

体内靶点验证

在体内进一步验证YL-0919的作用是否依赖于sigma-1受体。

在小鼠TBI模型中,给予sigma-1受体拮抗剂BD-1047,观察其对YL-0919神经保护作用的影响(mNSS评估)。

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
创伤性脑损伤撞击器Precision Systems and Instrumentation--
VetBond组织胶3M--
HE染色试剂盒ServicebioG1005
尼氏染色试剂盒ServicebioG083
TUNEL标记试剂盒ServicebioGB1054
BCA蛋白定量试剂盒Solarbio--
PVDF膜MerckMillipore--
脱脂牛奶LABLED--
抗AQP-4抗体ImmunowayYT0292
抗pNrf2 (Phospho-Ser40)抗体ImmunowayYP1659
抗β-actin抗体Zenbio200068-8F10
IRDye 800CW羊抗兔IgGLI-COR Biosciences925-32211
IRDye 680RD羊抗鼠IgGLI-COR Biosciences925-68070
Odyssey SA红外成像系统Gene Company Limited--
HT22细胞系PricellaCL-0697
DMEM培养基Thermo Fisher Scientific--
胎牛血清ExCellBio--
青链霉素Sigma--
CCK-8试剂盒Dojindo--
DHE染色液MedChemExpress--
DAPISigma--
SOD测定试剂盒Nanjing Jiancheng--
GSH测定试剂盒Nanjing Jiancheng--
MDA测定试剂盒Nanjing Jiancheng--
抗NeuN抗体Abcamab177487
抗Nrf2抗体ImmunowayYT3189
羊抗兔IgG Alexa Fluor 488Abcamab150077
羊抗兔IgG Alexa Fluor 594Cell Signaling Technology8889S
Leica CM1860冷冻切片机Leica Microsystem--
氢吡酮盐酸盐Zhejiang Huahai PharmaceuticalD5222-18-001
SA-4503MedChemExpressHY-13510
氟西汀Sigma--
BD-1047MedChemExpressHY-16996A
伊文思蓝----
过氧化氢Sigma--

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
动物模型
小鼠品系、性别、年龄、体重;CCI参数(撞击速度、深度、持续时间)
阅读提示:Methods:Animals及Controlled cortical impact model of TBI部分
药物处理
YL-0919剂量(2.5 mg/kg)、给药方式(口服灌胃)、给药频率(每日一次)和持续时间(3天);BD-1047剂量(4 mg/kg)
阅读提示:Methods:Drugs部分及Additional Figure 1
行为学评估
测试时间点(术后第3天);mNSS评分细节;BBT、OFT、MWM的具体参数(如光束直径、水池尺寸)
阅读提示:Methods:mNSS and BBT assessments、OFT、MWM test部分
氧化应激检测
DHE染色浓度和孵育时间;SOD、GSH、MDA检测试剂盒及操作步骤
阅读提示:Methods:Dihydroethidium staining、Measurement of superoxide dismutase, glutathione, and malondialdehyde levels部分
体外细胞实验
HT22细胞培养条件;H2O2浓度(300 μM)和处理时间(4小时);YL-0919预处理浓度(1-10 μM)和时长(2小时);BD-1047浓度(1 μM)和预处理时长(1小时)
阅读提示:Methods:Cell culture及Results:YL-0919 activates σ-1R to exert antioxidative effects部分