缺血性腦卒中（俗稱“腦?！保┦侨?qū)е滤劳龊椭職埖闹饕膊≈?。盡管近年來血管內(nèi)取栓、靜脈溶栓等再灌注治療手段顯著改善了患者神經(jīng)功能和臨床預(yù)后，但由于血腦屏障滲漏及神經(jīng)血管損傷等并發(fā)癥的限制，仍有近半數(shù)患者接受再灌注治療后面臨神經(jīng)功能障礙甚至繼發(fā)出血等風(fēng)險，成為缺血性腦卒中治療中最棘手的臨床難題之一。

12月26日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院（簡稱“深圳先進(jìn)院”）醫(yī)藥所馬寅仲副研究員，聯(lián)合吉林大學(xué)第一醫(yī)院暢君雷教授、南方醫(yī)科大學(xué)附屬東莞醫(yī)院（東莞市人民醫(yī)院）石鑄主任醫(yī)師及南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院黃凱濱副主任醫(yī)師等團(tuán)隊，在心腦血管領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《歐洲心臟雜志》（European Heart Journal,IF = 35.6,心腦血管系統(tǒng)領(lǐng)域排名3/230）發(fā)表最新研究成果。合作團(tuán)隊歷時五年，從基礎(chǔ)研究到臨床樣本驗證，揭示了一種在缺血狀態(tài)下由神經(jīng)元大量分泌的蛋白質(zhì)——Dickkopf-related protein 2（DKK2）在缺血性腦卒中發(fā)生后，加劇神經(jīng)血管損傷的關(guān)鍵作用，該研究為腦卒中治療提供了新的藥物治療靶點。

審稿人對該研究成果評價道：“該研究為腦卒中領(lǐng)域提供了神經(jīng)與血管互作的新機(jī)制證據(jù)，并展示出清晰的臨床轉(zhuǎn)化潛力?！?/span>

在缺血性腦卒中的研究中，神經(jīng)元死亡與保護(hù)大腦的“城墻”——血腦屏障破壞，一直被認(rèn)為是導(dǎo)致腦組織損傷的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。雖然臨床已可通過取栓、溶栓等方式實現(xiàn)血管再通，但許多患者在治療后仍出現(xiàn)神經(jīng)功能恢復(fù)不良。研究發(fā)現(xiàn)，部分神經(jīng)元在大腦缺血的環(huán)境中并未立刻死亡，反而釋放多種信號分子。這些信號如何作用于神經(jīng)血管單元，是否反過來加劇了“城墻”的崩塌與神經(jīng)元自身的損傷以至死亡，成為缺血性腦卒中機(jī)制研究的重要未解之謎。

在該研究中，科研團(tuán)隊經(jīng)過長期大量的探索，找到了缺血性腦卒中后推動大腦神經(jīng)血管損傷擴(kuò)大的“幕后推手”。他們發(fā)現(xiàn)，腦缺血后，部分受損區(qū)域的神經(jīng)元會大量分泌一種名為DKK2的蛋白質(zhì)，DKK2會抑制一條對神經(jīng)細(xì)胞存活和血管穩(wěn)定至關(guān)重要的信號通路—— Wnt/β-catenin 信號通路，最終導(dǎo)致神經(jīng)元損傷加劇，并破壞大腦的血腦屏障，后者損壞后誘發(fā)神經(jīng)炎癥，進(jìn)一步促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞死亡。

研究團(tuán)隊證實了調(diào)控DKK2水平對腦損傷具有決定性影響，即上調(diào) DKK2會顯著擴(kuò)大腦梗死體積；相反，通過基因敲除或中和抗體抑制DKK2，可明顯減輕腦損傷并恢復(fù)血腦屏障完整性。此外，他們還發(fā)現(xiàn)DKK2的基因的轉(zhuǎn)錄受核受體RXRα調(diào)控。

為了進(jìn)一步鑒定DKK2的臨床意義，研究團(tuán)隊分析了接受機(jī)械取栓治療的缺血性腦卒中患者的血樣后發(fā)現(xiàn)，患者血清中DKK2水平越高，其腦梗死體積越大，取栓90天后的神經(jīng)功能恢復(fù)也越差。這一發(fā)現(xiàn)提示，DKK2很可能是推動缺血性腦卒中后腦損傷擴(kuò)大的“幕后推手”，因而有望成為未來缺血性腦卒中藥物治療的新靶點。

研究過程中最大挑戰(zhàn)便是確定DKK2的來源。由于它既可能來自外周組織，也可能由神經(jīng)組織細(xì)胞分泌。為此團(tuán)隊綜合運用病毒示蹤、免疫共定位、多色熒光原位雜交、外周組織樣本對照等多種技術(shù)手段，最終確認(rèn)在部分缺血腦區(qū)，DKK2主要由神經(jīng)元特異性表達(dá)并釋放。此外，如何在不同實驗系統(tǒng)中保持可重復(fù)性及與臨床樣本的相關(guān)性，也是該研究的重要難點。研究人員通過建立多批次動物模型，并與配對血清樣本進(jìn)行驗證，確保了實驗結(jié)果在生物學(xué)意義與統(tǒng)計學(xué)層面的一致性。

“該研究歷時五年，是基礎(chǔ)研究與臨床研究協(xié)同攻關(guān)的重要實踐。合作團(tuán)隊不僅發(fā)現(xiàn)了DKK2 在腦卒中后神經(jīng)血管損傷放大的核心作用，更在機(jī)制層面闡述了‘腦卒中后部分被激活的神經(jīng)元釋放DKK2蛋白，抑制了神經(jīng)元和血管存活的相關(guān)通路，最終導(dǎo)致血腦屏障和神經(jīng)元受損加劇’的完整閉環(huán)機(jī)制。深圳先進(jìn)院醫(yī)藥所副研究員、論文通訊作者馬寅仲表示，該研究不僅深化了我們對腦卒中后神經(jīng)血管單元損傷的理解，也為開發(fā)DKK2中和抗體等新型干預(yù)策略提供了理論依據(jù)。未來，研究團(tuán)隊將圍繞DKK2的神經(jīng)調(diào)控機(jī)制，探索如何在大腦內(nèi)精準(zhǔn)中和其活性的策略，尋找最佳干預(yù)時機(jī)，以期最大程度促進(jìn)患者的神經(jīng)與運動功能恢復(fù)。

南方醫(yī)科大學(xué)附屬東莞醫(yī)院石鑄、李金蕊、深圳先進(jìn)院醫(yī)藥所馮梓瑩、方程為論文共同第一作者；馬寅仲、暢君雷、石鑄、黃凱濱為論文共同通訊作者。該研究由深圳先進(jìn)院牽頭完成，承擔(dān)研究的總體設(shè)計與主要的基礎(chǔ)實驗工作；南方醫(yī)科大學(xué)附屬東莞醫(yī)院和南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院則負(fù)責(zé)臨床樣本的收集與分析，為研究提供了關(guān)鍵的人體數(shù)據(jù)支持。此外，吉林大學(xué)第一醫(yī)院的楊弋教授和郭珍妮教授、深圳先進(jìn)院腦認(rèn)知與腦疾病研究所的王楓研究員和劉晶晶博士為本研究做出了重要貢獻(xiàn)。研究得到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃及廣東省、深圳市科技項目的支持。

缺血性腦卒中后，神經(jīng)元分泌的 DKK2 加劇神經(jīng)血管損傷的機(jī)制示意圖。研究團(tuán)隊供圖

原文鏈接：?https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehaf959