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ET-1是一种21残基的多肽，具有强大的血管收缩功能，在血管重塑、细胞生长和增殖等血管损伤反应机制中发挥着非常重要的作用。星形胶质细胞中内皮素的过度表达使得缺血性脑损伤更加严重，并加重缺血性损伤引起的空间学*记忆障碍[5]，但具体机制尚不清楚。认知功能障碍与成人神经发生有着千丝万缕的联系。成体神经发生是指神经干/祖细胞分化为新的成熟神经元的过程，包括4个阶段：细胞增殖、细胞分化、神经元成熟和神经元功能整合到神经回路中。因此，研究人员推测，星形胶质细胞中ET-1的过度表达可能通过改变海马的神经发生，影响缺血性中风后小鼠的空间学*记忆能力，加重中风后认知功能障碍。

本研究通过梗塞GET-1小鼠和野生型（WT）小鼠大脑中动脉1小时，然后进行长期再灌注（7天、28天和3个月）建立脑缺血再灌注损伤模型。利用水迷宫评估缺血性中风后的空间学*和记忆能力，然后利用荧光共染色检测齿状回的神经发生。然后利用脑组织的蛋白质组学和代谢组学分析比较GET-1 和WT 小鼠在MCAO 损伤后7 和28 天时差异表达的蛋白质和代谢物，并进一步利用京都基因和基因组百科全书（KEGG）分析这些差异表达的物质主要与哪些生物过程相关。

水迷宫结果首先显示，与WT小鼠相比，GET-1小鼠在经历脑缺血再灌注损伤后表现出更严重的空间学*记忆障碍。

图1. 小鼠大脑星形胶质细胞ET-1过表达对脑缺血后空间学*记忆的影响。

（图片来源：Li 等人，Neural Regen Res，2024）

图2. 小鼠大脑星形胶质细胞过度表达ET-1对细胞增殖和分化的影响。

（图片来源：Li 等人，Neural Regen Res，2024）

然后，用BrdU 荧光共同标记神经元核抗原（NeuN）和胶质纤维酸性蛋白（GFAP），以探讨这些分化细胞最终是否转化为神经元或星形胶质细胞。结果显示，与WT小鼠相比，GET-1小鼠脑缺血后神经元的产生减少（图3A和3C），而星形胶质细胞的产生没有明显增加（图3B和3D），表明小鼠大脑中星形胶质细胞上过度表达ET-1可以抑制脑缺血后的神经发生。

图3.小鼠大脑中星形胶质细胞过度表达ET-1对脑缺血后神经元和星形胶质细胞的影响。

（图片来源：Li 等人，Neural Regen Res，2024）

然后利用蛋白质组学检测WT小鼠和GET-1小鼠脑缺血再灌注后7天和28天脑组织中差异表达的蛋白质。结果显示，脑缺血再灌注7天后，出现了223种不同的蛋白（153种蛋白上调，70种蛋白下调）；脑缺血再灌注28天后，有243种不同的蛋白质（166种蛋白质上调，77种蛋白质下调）。脑缺血再灌注7、28天脑组织中同时出现多种差异表达蛋白，如GFAP、Prdx6、Vim、Apoe、Lgals1等。

图4.脑缺血再灌注7天和28天后WT小鼠和GET-1小鼠中差异表达的蛋白质。

（图片来源：Li 等人，Neural Regen Res，2024）

然后利用KEGG分析这些差异表达蛋白主要在哪些生物过程中富集。结果发现这些差异表达的蛋白主要与神经发生和脂质代谢途径的负调控有关，这证实了荧光共染色的结果（图5A和5B）。同时采用Western免疫印迹法检测WT小鼠和GET-1小鼠脑内GFAP、Prdx6的表达水平。结果显示，GET-1小鼠脑组织中GFAP和Prdx6的表达水平高于WT小鼠，这也证实了蛋白质组学结果的可行性（图5C）。

图5.脑缺血再灌注7天和28天后WT小鼠和GET-1小鼠差异表达蛋白富集的生物学途径的KEGG分析以及蛋白质组学结果的验证。

（图片来源：Li 等人，Neural Regen Res，2024）

最后利用代谢组学对比分析WT小鼠与GET-1小鼠脑缺血再灌注损伤28天后脑组织脂质代谢是否存在差异，以及这些差异表达代谢物富集的主要生物学途径。研究人员鉴定出91 种不同的代谢物，火山图显示，与WT 组相比，GET-1 组在脑缺血后有43 种显着上调的差异代谢物和48 种显着下调的差异代谢物（图6B 和6C）。这些差异表达的代谢物主要集中在胆碱和甘油磷脂代谢以及辅酶A生物合成等途径中（图6D）。

图6.脑缺血再灌注28天后WT小鼠和GET-1小鼠之间差异表达代谢物及KEGG分析。

（图片来源：Li 等人，Neural Regen Res，2024）

综上所述，脑缺血状态下星形胶质细胞过度表达ET-1可负向调节海马神经发生，改变脑组织脂质代谢，从而损害缺血性脑卒中后的空间学*记忆能力，加剧认知功能障碍，影响脑卒中预后。

本研究发现小鼠大脑星形胶质细胞过度表达ET-1对脑缺血损伤后海马神经发生负调节，Prdx6参与了这一过程。但具体机制尚未明确。下一步将进一步调控Prdx6，阐明其对脑卒中后认知障碍和星形胶质细胞中涉及ET-1的脂代谢的影响及其具体通路。同时，脑内星形胶质细胞ET-1的过度表达影响脑缺血损伤后海马的脂质代谢。这种效应的利弊需要进一步探讨，这也是未来研究的方向之一。

原文链接：https://doi.org/10.4103/1673-5374.380906

参考文献

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[3] Tsang MC，Lo AC，Cheung PT，等。星形胶质细胞样细胞和内皮细胞中围产期缺氧/缺血诱导的内皮素-1 mRNA。神经报告。 2001；12:2265-2270。

[4] 张旭，杨PK，McAlonan GM，等。过度表达内皮素-1的转基因小鼠在短暂性缺血和长期再灌注后表现出认知缺陷，并伴有血脑屏障破坏。神经生物学学*记忆。 2013；101:46-54。

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[6] 程晓，杨PKK，钟K，等。星形胶质细胞内皮素1 过度表达可促进中风后神经祖细胞增殖并通过Jak2/Stat3 通路分化为星形胶质细胞。 J 神经炎症。 2019;16:227。

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