《Brain Research》:Mitochonic acid 5, an ATP production accelerator, protects against neurological damage in ischemic stroke
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急性缺血性腦卒中(ischemic stroke)后再灌注損傷引發線粒體功能障礙,尚無有效治療手段。研究人員探究 Mitochonic acid 5(MA - 5)對腦缺血 / 再灌注(I/R)損傷的保護作用。結果顯示 MA - 5 可減少梗死體積和神經功能缺損,或為治療缺血性腦卒中帶來新希望。
缺血性腦卒中,這個隱藏在暗處的健康殺手,時刻威脅著人們的生命與生活質量。一旦發病,腦部血液供應中斷,氧氣和營養物質無法送達,一系列可怕的連鎖反應就此開啟。大量神經元細胞因缺血缺氧而遭受不可逆的損傷,患者可能出現運動功能障礙、認知混亂等嚴重問題,生活瞬間陷入困境。
當前,針對急性缺血性腦卒中患者,臨床常用機械或化學取栓的方法,試圖重新打通堵塞的血管,恢復腦部供血。然而,這種方法雖然能解決一時之困,卻又帶來了新的麻煩 —— 缺血 / 再灌注(I/R)損傷。再灌注過程中,過量的活性氧物質(ROS)大量產生,它們就像一群瘋狂的 “破壞分子”,攻擊線粒體的通透性轉換孔(mPTP)。原本正常關閉的 mPTP 被 ROS 打開,導致線粒體形態異常、功能衰退。而線粒體作為細胞的 “能量工廠”,其功能受損直接影響 ATP 的生成,腦部壞死區域不斷擴大,神經元細胞大量死亡,患者的病情雪上加霜。面對這一棘手難題,醫學領域卻一直沒有找到有效的應對策略,患者只能在痛苦中掙扎。
在這樣的背景下,日本岐阜藥科大學和岐阜大學的研究人員挺身而出,開展了一項極具意義的研究。他們將目光聚焦于一種名為 Mitochonic acid 5(MA - 5)的化合物,旨在探究它是否能成為對抗缺血性腦卒中的 “秘密武器”。研究結果令人振奮,MA - 5 展現出強大的保護能力,它不僅能顯著增加神經元細胞內 ATP 的生成,還能有效減少小鼠腦缺血再灌注后的梗死體積和神經功能缺損,為缺血性腦卒中的治療帶來了新的曙光。該研究成果發表在《Brain Research》上,為后續相關研究和臨床治療提供了重要的參考依據。
研究人員在實驗中運用了多種關鍵技術方法。他們選用 6 周齡的雄性成年 ddY 小鼠構建大腦中動脈短暫閉塞(t - MCAO)小鼠模型模擬腦缺血再灌注過程;同時,利用 SH - SY5Y 細胞建立氧糖剝奪 / 復氧(OGD/R)體外模型,模擬大腦缺血再灌注環境;此外,還通過檢測細胞內 ATP 水平、氧氣消耗率(OCR)等指標,來評估 MA - 5 對細胞能量代謝的影響。
MA - 5 促進神經元細胞 ATP 生成
研究人員將 MA - 5 作用于 SH - SY5Y 細胞,在不同時間點檢測 ATP 水平,發現 MA - 5 處理 1 小時后,ATP 生成開始顯著增加,2 小時時達到峰值。隨后,研究人員又觀察 MA - 5 對細胞氧氣消耗率(OCR)的影響。在 OGD 條件處理 3 小時、再復氧 2 小時的實驗中,MA - 5 處理組的 OCR 表現出積極變化,這表明 MA - 5 能夠促進神經元細胞的能量代謝,增強細胞的活力。
MA - 5 對小鼠腦缺血再灌注損傷的保護作用
在 t - MCAO 小鼠模型中,研究人員在腦缺血前和再灌注后給予 MA - 5 處理。結果發現,MA - 5 處理組小鼠的梗死體積明顯減小,神經功能缺損也得到顯著改善。這一結果直觀地表明,MA - 5 能夠有效減輕腦缺血再灌注對小鼠腦部造成的損傷,保護大腦的正常功能。
MA - 5 對細胞凋亡相關指標的影響
研究人員進一步檢測了細胞凋亡相關指標 Bax/Bcl - 2 比值。在 t - MCAO 小鼠模型中,MA - 5 處理抑制了 Bax/Bcl - 2 比值的升高。Bax 和 Bcl - 2 是細胞凋亡調控中的重要蛋白,Bax/Bcl - 2 比值升高通常意味著細胞凋亡加劇,而 MA - 5 能夠抑制這一比值的上升,說明它可以抑制線粒體介導的細胞凋亡過程,減少神經元細胞的死亡,從細胞層面揭示了 MA - 5 保護腦缺血再灌注損傷的機制。
綜上所述,本研究通過體內外實驗,充分證實了 MA - 5 對腦缺血 / 再灌注損傷具有顯著的保護作用。它能夠促進神經元細胞 ATP 生成,減少梗死體積和神經功能缺損,抑制細胞凋亡。這一研究成果意義重大,為缺血性腦卒中的治療提供了新的潛在藥物靶點和治療思路,有望推動相關藥物的研發,為廣大患者帶來新的希望。不過,目前 MA - 5 距離真正應用于臨床治療還有很長的路要走,后續還需要更多深入的研究,如進一步明確其作用機制、優化給藥方式和劑量等,以確保其安全性和有效性。但無論如何,這項研究已經為該領域的發展邁出了堅實的一步,激勵著更多科研人員不斷探索,為攻克缺血性腦卒中這一難題而努力。