槲皮素通过抑制小胶质细胞介导的NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路减轻脑缺血诱导的神经炎症

在脑缺血的病理级联反应中，活化小胶质细胞中NLRP3炎症小体介导的焦亡轴是驱动神经炎症和继发性脑损伤的核心环节。槲皮素已被证明具有多靶点神经保护活性，其抗炎作用尤其引人关注。然而，关于槲皮素如何在脑缺血模型中精确调节小胶质细胞中的NLRP3/Caspase-1/GSDMD核心焦亡轴，以及它是否能够直接靶向NLRP3抑制该轴从而减轻脑缺血损伤，尚缺乏直接的分子证据。本研究旨在结合细胞和动物模型以及分子对接和分子动力学模拟，探讨槲皮素通过抑制焦亡轴减轻脑缺血损伤的分子机制。使用BV2小胶质细胞的氧糖剥夺（OGD）模型和雄性C57BL/6小鼠的光栓（PT）局灶性皮层缺血模型，通过细胞和动物实验检测槲皮素对脑缺血相关损伤的改善作用。采用AutoDock Vina 1.5.7和GROMACS 2025.3软件分别进行分子对接和分子动力学模拟，分析槲皮素与NLRP3蛋白的结合模式及复合物稳定性。结果表明，槲皮素能显著改善OGD诱导的BV2细胞损伤，并下调焦亡和炎症相关蛋白及因子的表达。同时，它减轻了PT小鼠的运动功能障碍，减轻了皮层神经元损伤，并抑制了脑内焦亡轴的激活。在分子水平上，分子模拟预测表明槲皮素可能特异性结合NLRP3蛋白的NACHT结构域，形成构象稳定的复合物，范德华相互作用是结合的主要驱动力。本研究证实槲皮素能直接结合NLRP3蛋白，并通过抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD焦亡轴的激活及下游炎症因子的释放来减轻脑缺血诱导的炎症损伤。结合分子模拟结果，提出一个预测性假说：槲皮素直接结合NLRP3蛋白是其核心作用机制之一。这些发现为开发基于NLRP3的抗缺血性脑损伤药物提供了直接的实验证据。