一款具有神經保護潛力的化藥新星，通過抑制鐵死亡與神經炎癥，顯著減輕腦缺血再灌注損傷。近日，安徽醫(yī)科大學藥學科學學院藥理學教研室李維祖教授團隊在《科學通報》發(fā)表了題為“HY-021068抑制鐵死亡減輕小鼠腦缺血再灌注損傷的作用及機制”的研究論文，揭示化藥1類新藥HY-021068通過激活Nrf2通路，顯著抑制鐵死亡和NLRP3炎癥小體活化，從而有效緩解小鼠腦缺血再灌注損傷（cerebral ischemia-reperfusion injury, CIRI）。該研究為多機制聯合治療腦卒中提供了新的實驗依據和候選藥物。

背景介紹

腦卒中（中風）是全球致殘和致死的主要原因之一，其中缺血性腦卒中占比超過80%。腦缺血后再灌注過程雖可恢復血流，卻往往引發(fā)更嚴重的繼發(fā)性損傷，即腦缺血再灌注損傷（CIRI），導致遲發(fā)性神經元死亡和認知功能障礙。CIRI的機制復雜，包括氧化應激爆發(fā)、炎癥反應失控以及多種細胞程序性死亡。近年來，鐵死亡（ferroptosis）作為一種鐵依賴性的脂質過氧化驅動的新型細胞死亡方式，被認為在CIRI中扮演關鍵角色。同時，NLRP3炎癥小體的激活進一步加劇神經炎癥，形成惡性循環(huán)。

目前臨床上尚缺乏能夠同時干預多個病理環(huán)節(jié)的有效藥物。核轉錄因子Nrf2作為機體抗氧化應激的核心調節(jié)因子，可同時上調多種抗氧化蛋白和抗炎介質，成為治療CIRI的理想靶點。因此，開發(fā)能夠高效激活Nrf2通路的藥物具有重要臨床意義。

內容簡介

本研究通過構建小鼠腦缺血再灌注模型，綜合運用行為學測試、組織染色、分子生物學技術和計算機模擬等方法，深入探討了HY-021068的神經保護作用及機制。

1.神經功能改善顯著

研究首先通過爬桿實驗和條件性恐懼記憶實驗評估小鼠的運動協(xié)調能力和學習記憶功能。結果顯示，與模型組相比，HY-021068（25和50 mg/kg）治療顯著縮短了小鼠轉身和下桿時間，提高了恐懼記憶中的僵直百分比，說明藥物有效改善了CIRI引起的神經功能缺損。

2.神經元損傷明顯減輕

通過尼氏染色觀察神經元結構，研究發(fā)現HY-021068治療顯著減少了海馬CA1、CA3及皮層區(qū)域尼氏體的丟失，并上調了突觸后標志物PSD95的表達，表明藥物能夠維持神經元的結構完整性和突觸功能。

3.抑制鐵死亡是關鍵機制

研究進一步發(fā)現，CIRI后大腦皮層和海馬區(qū)域出現明顯的鐵沉積（普魯士藍染色陽性），鐵死亡相關蛋白TfR和SLC11A2表達上升，而GPX4和xCT表達下降。HY-021068干預后，鐵沉積減少，鐵死亡相關蛋白表達逆轉，表明抑制鐵死亡是其發(fā)揮神經保護作用的重要機制。

4.抗炎作用與抗氧化并行

研究還證實，HY-021068能劑量依賴性地抑制NLRP3炎癥小體及其下游炎癥因子IL-1β的活化，同時降低腦組織中的ROS水平。這表明其兼具抗炎和抗氧化作用。

5.作用機制：直接靶向KEAP1激活Nrf2通路

通過分子對接和細胞熱位移分析（CETSA），研究團隊發(fā)現HY-021068能夠直接與KEAP1蛋白結合，結合能低至-7.67 kcal/mol，并能增強KEAP1的熱穩(wěn)定性。這表明HY-021068可通過阻礙KEAP1介導的Nrf2泛素化降解，促進Nrf2核轉位，進而上調HO-1、GPX4等下游靶基因，協(xié)同抑制氧化應激和炎癥反應。

綜上，本研究系統(tǒng)闡明了HY-021068通過靶向KEAP1-Nrf2通路，同步抑制氧化應激、神經炎癥和鐵死亡，從而減輕腦缺血再灌注損傷的機制。與陽性藥人參皂苷Rg1相比，HY-021068因其直接作用于KEAP1的特異性機制，在激活Nrf2通路和協(xié)同調控多病理環(huán)節(jié)方面展現出獨特優(yōu)勢。該研究不僅為腦卒中的治療提供了新的候選藥物，也驗證了“多機制聯合干預”策略在復雜腦血管疾病治療中的重要性，為后續(xù)開發(fā)新型神經保護劑奠定了堅實的理論基礎。

安徽醫(yī)科大學藥學科學學院藥理學教研室李維祖教授為文章通訊作者，研究生朱幸為文章的第一作者，李衛(wèi)平教授、梁浩宇、樊嫘、李學望為文章共同作者。本研究得到了安徽醫(yī)科大學實驗動物中心提供的技術支持，獲得了安徽省高校自然科學研究重大項目（No KJ2020ZD14）和安徽省自然科學基金（No 2208085MH219 ）的資助。

文章信息

朱幸，梁浩宇，樊嫘，等。HY-021068抑制鐵死亡減輕小鼠腦缺血再灌注損傷的作用及機制. 科學通報, 2025.

https://doi.org/10.1360/CSB-2025-0718

轉載、投稿請留言

| 關注科學通報 | 了解科學前沿