L-龙脑通过调节MFSD2A/Cav-1信号通路重塑血脑屏障转运功能减轻缺血性卒中

L-Borneolum Attenuates Ischemic Stroke Through Remodeling BBB Transporter Function via Regulating MFSD2A/Cav-1 Signaling Pathway.

作者信息Peiru Wang, Yilun Ma, Dazhong Lu, Li Wen, Fengyu Huang, Jianing Lian, Mengmeng Zhang, Taiwei Dong
PMID41594832
期刊Brain Sci
发布时间2026-01
DOI10.3390/brainsci16010111

实验完整度

包含体内MCAO/R大鼠模型、体外BBB共培养模型及网络药理学预测,并通过分子生物学(RT-qPCR、Western blot、免疫荧光)和功能学(神经功能评分、TTC、HE、Nissl、TEM、TEER、HRP)等多种方法验证机制。

主要模型

MCAO/R大鼠模型 hCMEC/D3细胞系 体外BBB共培养模型(hCMEC/D3、HBVP、U87/MG)

重点核对

L-龙脑(200 mg/kg)和L-Z(200 mg/kg,6:4)每日一次灌胃,连续6天,第三天给药后30分钟建立MCAO模型 实验分组:Sham、MCAO、Nimo(10.8 mg/kg)、L-borneolum、L-Z,每组15只大鼠 OGD模型:Na2S2O4浓度5 mmol/L处理2小时 体外BBB共培养模型:TEER稳定于第五天,HRP通透性验证 统计设计:多组间比较采用单因素方差分析,非正态数据采用Kruskal-Wallis H检验

摘要

目的:本研究比较L-龙脑及其主要成分(L-龙脑和L-樟脑的联合应用)对大鼠大脑中动脉闭塞/再灌注(MCAO/R)模型的脑保护作用。它还基于网络药理学预测,明确了这些化合物对IS的神经保护作用与血脑屏障(BBB)之间的内在调节机制。此外,研究探讨了这些化合物与主要促进因子超家族结构域蛋白2A(MFSD2A)/小窝蛋白-1(Cav-1)信号轴之间的关系。方法:建立大鼠MCAO/R模型,评价L-龙脑(200 mg/kg)及其主要成分组合(L-龙脑和L-樟脑,6:4比例,200 mg/kg)的治疗效果。采用神经功能评分、2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC)染色、苏木精-伊红(HE)染色和尼氏染色评价大鼠的神经损伤。应用脑血流多普勒监测脑血流变化。通过白蛋白渗漏的免疫荧光分析和透射电子显微镜(TEM)评价血脑屏障(BBB)完整性。采用3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)法确定最佳药物浓度。采用跨上皮电阻(TEER)和辣根过氧化物酶(HRP)试验确证体外BBB共培养模型成功建立。利用网络药理学预测L-龙脑主要成分(L-龙脑和L-樟脑)治疗缺血性卒中(IS)所涉及的生物学过程、分子功能和细胞组分。最后,采用免疫荧光、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blot分析检测脑组织和hCMEC/D3细胞中主要促进因子超家族结构域蛋白2A(MFSD2A)、小窝蛋白-1(CAV-1)、固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)的表达。结果:网络药理学预测表明,L-龙脑及其主要成分(L-龙脑和L-樟脑)治疗IS可能涉及囊泡运输和神经保护。L-龙脑及其主要成分治疗IS显著降低神经功能评分和脑梗死面积,同时减轻病理形态学改变并增加海马尼氏小体数量。此外,它改善了脑血流,减少了白蛋白渗漏,并减少了脑内囊泡数量。共培养模型的跨上皮电阻(TEER)在共培养第五天稳定,此时共培养模型对辣根过氧化物酶(HRP)的通透性显著低于空白室。RT-qPCR和Western blot结果表明,与模型组相比,SREBP1和MFSD2A的表达显著增加,而Cav-1的表达降低。结论:L-龙脑及其主要成分组合(L-龙脑/樟脑,6:4比例)可能通过调节MFSD2A/Cav-1信号通路改善BBB转运功能,从而对大鼠IS发挥保护作用。

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
L-龙脑及其主要成分(L-龙脑和L-樟脑组合)是否通过调节BBB的MFSD2A/Cav-1信号通路改善缺血性卒中的脑损伤?
核心机制
L-龙脑及其主要成分可能通过上调MFSD2A和SREBP1表达、下调Cav-1表达,抑制BBB内皮细胞的囊泡转运,从而重塑BBB转运功能,减轻脑损伤。
主要证据
MCAO/R大鼠模型和体外BBB共培养模型中,L-龙脑和L-Z(6:4)显著降低神经功能评分、脑梗死面积、白蛋白渗漏和囊泡数量,并调节MFSD2A、Cav-1和SREBP1的mRNA和蛋白表达。
研究意义
为L-龙脑主要成分治疗缺血性卒中提供了新见解,并强调了BBB功能在该疾病中的重要性。

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

网络药理学预测

预测L-龙脑和L-樟脑治疗缺血性卒中的潜在靶点和机制

从PubChem获取L-龙脑和L-樟脑的化学结构,利用SwissTargetPrediction预测靶点,通过Genecards和OMIM数据库获取IS相关靶点,取交集后构建PPI网络,并进行GO和KEGG富集分析。

2

动物模型建立与给药

建立MCAO/R模型并评价L-龙脑和L-Z的治疗效果

采用线栓法建立MCAO/R模型,随机分为5组(每组15只),药物灌胃给药(10 mL/kg),连续6天,第三天造模,再灌注后继续给药3天。

3

功能学与病理学检测

评价药物对神经功能、脑血流、梗死面积和病理损伤的影响

采用Zea-Longa评分和mNSS评分评估神经功能;脑血流多普勒监测脑血流;TTC染色检测脑梗死面积;HE和Nissl染色观察病理变化。

4

BBB结构和功能评价

评估药物对BBB完整性和通透性的影响

通过免疫荧光检测白蛋白渗漏,TEM观察BBB超微结构(囊泡数量、紧密连接、周细胞)。

5

体外BBB模型建立与验证

建立体外BBB共培养模型并验证药物对细胞活力和BBB通透性的影响

采用hCMEC/D3、HBVP和U87/MG细胞构建两种共培养模型,通过TEER和HRP通透性验证模型成功;MTT法测定细胞活力;OGD模型建立。

6

机制验证

验证MFSD2A/Cav-1/SREBP1信号通路的表达变化

在体内脑组织和体外hCMEC/D3细胞中,通过RT-qPCR、Western blot和免疫荧光检测MFSD2A、Cav-1和SREBP1的mRNA和蛋白表达。

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
L-樟脑Macklin464-48-2
尼莫地平亚宝药业集团股份有限公司H37022779
2,3,5-三苯基氯化四氮唑Yune BiologicalS19026
抗SREBP1抗体Cell Signaling Technology#95879
抗CAV-1抗体Cell Signaling Technology#3267
抗MFSD2A抗体Thermo Fisher ScientificAB_11152332
GAPDH抗体Boster BiologyBA2913
实时荧光定量PCR试剂盒Sikejie BiotechnologyAA1003-A

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
动物模型与给药
L-龙脑(200 mg/kg)和L-Z(200 mg/kg,6:4)每日一次灌胃,连续6天,第三天给药后30分钟建立MCAO模型
阅读提示:见2.4节 MCAO手术与处理方案
分组与样本量
五组:Sham、MCAO、Nimo(10.8 mg/kg)、L-borneolum、L-Z,每组15只大鼠
阅读提示:见2.4节和2.7节
体外OGD模型
Na2S2O4浓度5 mmol/L处理2小时作为OGD条件
阅读提示:见3.7节和2.6节
体外BBB模型
TEER稳定于第五天,HRP通透性验证模型成功
阅读提示:见2.6节和3.8节
分子检测
抗MFSD2A、抗CAV-1、抗SREBP1抗体用于Western blot和免疫荧光
阅读提示:见2.12节和2.13节