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脑蛋白ASC被确认为轻度颅脑损伤后炎症的驱动因子:通过GSDMD依赖性炎症小体激活导致慢性损伤

每年,欧盟和美国约有300万至500万人遭受创伤性脑损伤。在大多数情况下,这是由于跌倒、交通事故、接触性运动或袭击造成的闭合性颅脑损伤(CHI)所致的轻度脑损伤。尽管被认为是“轻度”,但反复或单次中度创伤性脑损伤可导致慢性神经退行性变(与阿尔茨海默病、慢性创伤性脑病(CTE)、帕金森病相关)。一项新研究使用小鼠闭合性颅脑损伤模型和人类死后脑组织(来自慢性创伤性脑病患者)发现:

  • ASC蛋白(含有CARD的凋亡相关斑点样蛋白),是炎症小体通路的关键组成部分,在创伤性脑损伤后显著上调,并定位于神经元(而非小胶质细胞)。
  • 在创伤性脑损伤小鼠模型中,神经元ASC的缺失(通过基因敲除或药理抑制)可减轻急性和慢性阶段的神经炎症神经元丢失认知缺陷
  • 该过程依赖于GSDMD(gasdermin D,成孔效应蛋白),通过诱导焦亡(一种裂解性细胞死亡)释放促炎细胞因子和损伤相关分子模式(DAMPs)。

该研究将ASC确定为轻度创伤性脑损伤转化为持续神经炎症和神经退行性变的关键分子驱动因子,并提出了靶向ASC(通过小分子抑制剂或反义寡核苷酸)作为预防创伤性脑损伤长期后果的治疗策略。

研究背景:轻度创伤性脑损伤中的未满足需求

方面关键点
慢性创伤性脑病(CTE)与重复性轻度创伤性脑损伤(如运动员、退伍军人)相关的神经退行性疾病,特征为高磷酸化tau蛋白聚集。
阿尔茨海默病(AD)创伤性脑损伤使阿尔茨海默病风险增加2-3倍(机制可能涉及β-淀粉样蛋白和tau)。
当前治疗缺口无特异性疗法可阻止创伤性脑损伤向慢性神经退行性变的进展。

核心机制:神经元炎症小体激活

组分在受伤脑组织中的作用
NLRP3炎症小体在损伤后神经元中被激活(而非小胶质细胞)。
ASC蛋白斑点形成(寡聚化);在创伤性脑损伤后的人类大脑(CTE)中上调
Caspase-1ASC依赖性激活 → 裂解GSDMD → 焦亡。
GSDMD成孔蛋白(焦亡执行者);GSDMD敲除的神经元可免于创伤性脑损伤诱导的细胞死亡。
白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-18通过ASC/GSDMD孔释放;促进神经炎症。

创伤性脑损伤中小鼠模型与人类病理的平行发现

观察指标小鼠(闭合性颅脑损伤,轻度-中度)人类(慢性创伤性脑病患者死后脑组织)
ASC表达损伤后上调(在神经元中与tau蛋白聚集物共定位)。在CTE患者脑组织中显著增加,主要位于神经元中。
神经元丢失ASC缺失可减少神经元死亡。CTE患者表现出广泛的神经元丢失。
认知功能ASC缺失可改善创伤性脑损伤后的认知缺陷。CTE患者常伴有认知障碍。

该研究为理解轻度创伤性脑损伤如何触发慢性神经退行性变提供了关键机制,并指出了ASC作为潜在治疗靶点的重要性。未来,靶向ASC的抑制剂或反义寡核苷酸可能成为预防创伤性脑损伤长期后果的新策略。

(责任编辑:泉水)