揭示腦缺血再灌注治療后腦脂質動態變化關鍵特征

論文截圖

腦卒中俗稱“中風”，是一種常見的腦血管疾病，當腦血管發生堵塞，使血液不能流入大腦，而腦血管一旦發生破裂，將會引起腦組織損傷，從而導致腦卒中的發生，其病死率、復發率以及致殘率非常的高，被稱為人民群眾生命健康的“第一殺手”。然而，關于腦卒中現有的臨床治療手段仍然十分匱乏，只能以預防為主。

10月3日，中國科學院深圳先進技術研究院醫藥所蛋白藥物研究中心暢君雷課題組與醫工所傳感中心羅茜課題組在腦卒中病理藥理研究方面的最新研究成果發表于ELSEVIER旗下藥理學權威期刊《Pharmacological Research》。研究團隊揭示了腦缺血再灌注治療后腦脂質動態變化關鍵特征，為腦卒中治療提供了潛在的脂質干預靶點，有助于促進缺血性腦卒中治療方法的進一步優化。

醫藥所蛋白藥物研究中心助理研究員馬寅仲、醫工所傳感中心博士研究生陳志宇為論文共同第一作者；暢君雷、羅茜研究員為論文共同通訊作者。

該成果整體研究思路 來源：科研團隊供圖

腦卒中主要包括缺血性和出血性卒中，其中缺血性卒中的發病率高于出血性卒中，占腦卒中總數的60%～70%。缺血性腦卒中是由于大腦動脈堵塞導致的腦組織缺血，并對腦組織造成快速的進行性損傷。盡快實現堵塞血管的再通，即再灌注治療，是目前最有效的治療手段。再灌注治療包括藥物溶栓和機械取栓兩種方式。

重組組織型纖溶酶原激活劑（rtPA）是目前的一線溶栓藥物，而對于大血管堵塞，則使用rtPA聯合血管內機械取栓的橋接治療方式。再灌注治療的有效治療時間窗非常狹窄：單純rtPA溶栓的推薦時間窗僅為發病后的3.5-4.5小時，rtPA聯合機械取栓的時間窗為6小時以內。然而，即使在及時進行再灌注治療后，仍有超過50%的腦卒中患者出現致殘程度的神經損傷。如果超過時間窗進行再灌注治療，還會顯著加重腦組織的損傷，增加腦水腫與出血性轉化的風險，危及生命。

造成上述現象的原因不僅緣于缺血引起的腦組織不可逆性梗死，還與再灌注導致的繼發性損傷有關，而后者會造成可挽救的缺血半暗帶發展成為不可逆性梗死。目前尚不清楚再灌注治療如何導致腦組織繼發性損傷，以及不同的再灌注治療方式是否會產生不同的效果。

脂質是維持大腦功能和內穩態所必需的小分子化合物，廣泛參與細胞膜構成、能量代謝、信號轉導等生理過程。以往研究表明，缺血性腦卒中后缺血腦組織中的脂質代謝會出現劇烈變化，而這可能參與了腦缺血再灌注損傷的病理進程。因此，解析缺血性腦卒中后腦組織脂質代謝的動態變化與空間重分布，對闡明缺血性腦卒中病理進程中腦組織損傷的細微結構變化和區域異質性具有重要意義。然而，傳統脂質組學手段需對組織進行勻漿從而難以獲取脂質分子在腦內的空間分布信息。

對此，暢君雷研究團隊與羅茜研究團隊通過跨學科合作，創新性地將腦卒中病理檢測與空間質譜成像技術（MSI）結合，以暫時性大腦中動脈閉塞（tMCAO）小鼠模型結合rtPA靜脈輸注作為研究對象，使用解吸電噴霧電離質譜成像（DESI-MSI）表征了腦缺血再灌注后多個時間點的腦脂質時空變化。

根據脂質分子的相對豐度和時空分布，研究人員發現了多種磷脂、鞘脂和中性脂與腦梗死區域擴大和神經功能損害密切相關，其豐度和分布在再灌注后呈現時間依賴性的顯著變化。

“利用MSI技術，我們觀察到，隨著時間的推移，在腦卒中發生后的半暗帶（即可被挽救的腦區）、以及梗死核心區的脂質代謝均有顯著的變化。這在以往的研究中是沒有發現的。”論文第一作者馬寅仲解釋道。

此外，研究人員還發現tMCAO 后注射rtPA會顯著增加腦梗死、腦水腫和神經功能缺損的程度。不僅如此，科研人員還觀察到rtPA不僅會加劇梗死側腦組織中部分脂質的代謝異常，還會引起全腦范圍內脂質代謝的廣泛變化。

“該成果從新的角度揭示了再灌注治療對腦卒中患者腦組織損傷和預后的影響，并提供了潛在的脂質干預靶點，有助于促進缺血性腦卒中治療方法的進一步優化。”論文通訊作者暢君雷表示，研究團隊將進一步圍繞腦卒中治療中發生的神經炎癥等方面展開研究。