【CMT&CHTV 文獻精粹】
導語：溶栓治療和抗凝治療是缺血性腦卒中主要治療方法，但是其有效性受到治療時間窗口影響，並且可能引發的再灌注損傷，其治療效果並不理想。因此，尋找新的治療靶點，深入理解腦卒中的病理機製，成為了該領域研究的迫切需求。
2024年1月，Elsevier旗下Heliyon雜誌發表了一篇題為《Protein inhibitor ofactivated STAT1(PIAS1) alleviates cerebral infarction and inflammation aftercerebral ischemia in rats》(《激活信號轉導和轉錄激活因子1(STAT1)的蛋白抑製劑(PIAS1)對大鼠腦缺血後腦梗塞和炎症的緩解作用》)的文章，為腦卒中的治療提供了新的研究方向和潛在的治療靶點。
研究方法
本研究旨在探討PIAS1在大鼠腦缺血後梗死麵積、炎症反應和神經細胞凋亡中的作用及其潛在的分子機製。為此，作者采用了Sprague-Dawley(SD)大鼠，並通過大腦中動脈閉塞(MCAO)模型來模擬腦缺血。大鼠被隨機分為四組，每組六隻，分別為對照組、MCAO組、MCAO+AAV空載體組和MCAO+AAV-PIAS1組。通過立體定向注射的方式，將攜帶PIAS1基因的腺相關病毒(AAV2)注入大鼠大腦皮層，以提高PIAS1的表達水平。15天後，大鼠接受MCAO手術，對照組則接受相同操作但不進行MCAO。隨後，通過一係列神經行為學測試、生化和分子生物學方法對大鼠的神經功能、腦梗死麵積、病理變化、炎症因子水平、凋亡率及NF-κB信號通路的變化進行了評估。
研究結果
結果顯示，與對照組相比，MCAO誘導的大鼠PIAS1的表達顯著下降。具體而言，PIAS1的過表達顯著降低了Longa神經功能評分，從MCAO組的(2.5±0.5)分降至(1.0±0.3)分(P<0.001)，表明神經功能得到了顯著改善。在梗死麵積方麵，PIAS1的過表達使得梗死麵積從MCAO組的(45.2±3.6)%降低至(27.5±2.8)%(P<0.001)，減少了約39.5%的梗死麵積。通過TTC染色，這一結果得到了進一步的證實，梗死區域的紅色染色顯著減少，表明腦組織損傷得到了明顯改善。
在病理學評估方麵，HE染色顯示，與對照組相比，MCAO組大鼠的腦皮質細胞排列疏鬆、腫脹，核收縮，而PIAS1過表達組的細胞形態和排列得到了顯著改善，細胞損傷明顯減輕。此外，MCAO組大鼠海馬CA1區的錐體神經元排列疏鬆，染色淺，神經元萎縮和丟失明顯，而PIAS1過表達組的神經元結構得到了顯著保護。
在炎症因子水平方麵，MCAO組大鼠血清和腦組織中的TNF-α、IL-1β和IL-6水平顯著升高，而PIAS1的過表達顯著降低了這些炎症因子的水平，血清中的TNF-α從MCAO組的(234.5±21.3)pg/ml降至(155.6±12.4)pg/ml(P<0.001)，IL-1β從(56.3±4.8)pg/ml降至(34.5±3.2)pg/ml(P<0.001)，IL-6從(89.2±7.6)pg/ml降至(52.4±4.5)pg/ml(P<0.001)。值得注意的是，PIAS1的過表達還顯著提高了血清和腦組織中IL-10的水平，從MCAO組的(23.4±2.1)pg/ml增加至(45.6±3.4)pg/ml(P<0.001)，這表明PIAS1可能通過調節免疫反應來減輕腦缺血後的炎症損傷。
在凋亡方麵，TUNEL實驗顯示，PIAS1過表達顯著降低了MCAO誘導的凋亡率，從MCAO組的(35.6±2.8)%降至(20.3±1.7)%(P<0.001)。西方印跡分析也表明，PIAS1的過表達降低了Bax和裂解的caspase3的蛋白水平，而提高了Bcl-2的蛋白水平。具體數值上，Bax的蛋白水平從MCAO組的(1.5±0.1)降至(0.7±0.1)(P<0.001)，裂解的caspase3從(0.9±0.1)降至(0.4±0.1)(P<0.001)，而Bcl-2從(0.5±0.1)增加至(0.8±0.1)(P<0.001)，Bax/Bcl-2比值從(3.1±0.2)降至(2.5±0.1)(P<0.001)，表明PIAS1通過調節凋亡相關蛋白的水平來抑製細胞凋亡。
在NF-κB信號通路方麵，PIAS1的過表達顯著降低了MCAO誘導的p-p65/p65比值，從MCAO組的(2.5±0.2)降至(1.3±0.1)(P<0.001)，並提高了IκBα的蛋白水平，從(0.6±0.1)增加至(0.9±0.1)(P<0.001)。免疫熒光實驗也顯示，PIAS1的過表達減少了MCAO誘導的p-p65在細胞核中的積累，表明PIAS1通過抑製NF-κB信號通路的激活來減輕腦缺血後的炎症反應。
總結
本研究通過在大鼠腦缺血模型中過表達PIAS1，揭示了PIAS1在減輕腦缺血後炎症反應和神經細胞凋亡中的重要作用。研究結果表明，PIAS1通過調節NF-κB信號通路，顯著改善了神經功能，減少了梗死麵積，抑製了炎症因子的釋放，並降低了凋亡率。這些發現不僅為腦卒中的治療提供了新的分子靶點，也為深入理解腦缺血後的病理生理過程提供了重要的科學依據。相較於其他研究，本文的獨特價值在於係統地評估了PIAS1在腦缺血後的作用，並揭示了其通過NF-κB信號通路調控炎症和凋亡的具體機製。未來的研究可以進一步探索PIAS1在不同腦卒中亞型中的作用，並評估其在臨床治療中的安全性和有效性。此外，考慮到腦卒中的複雜性，未來的研究還可以結合其他生物標誌物和治療手段，以實現對腦卒中更為全麵和有效的治療。
參考文獻：
MingyangWang,PingzhiWang,et.al.ProteininhibitorofactivatedSTAT1(PIAS1)alleviatescerebralinfarctionandinflammationaftercerebralischemiainrats.Heliyon10(2024)e24743
編輯：多魚
二審：清揚
三審：碧泉
排版：半夏
