《Experimental Neurology》：4-Benzyl-2-methyl-1,2,4-thiadiazolidine-3,5-dione rescues oligodendrocytes ferroptosis leading to myelin loss and ameliorates neuronal injury facilitating memory in neonatal hypoxic-ischemic brain damage
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新生兒缺氧缺血性腦損傷（HIBD）會引發白質損傷（WMI）和行為障礙，4 - 芐基 - 2 - 甲基 - 1,2,4 - 噻二唑烷 - 3,5 - 二酮（TDZD-8）對其治療作用不明。研究人員建立 HIBD 小鼠模型，發現 TDZD-8 可改善損傷，或為 HIBD 治療提供新策略。
新生兒缺氧缺血性腦損傷（Hypoxic-ischemic brain damage，HIBD）如同籠罩在新生兒健康之上的陰霾，時刻威脅著他們的生命與未來。這種病癥由多種因素引發，常常導致新生兒發育遲緩、腦癱，還會嚴重損害認知和運動功能，全球約五分之一的新生兒死亡都與它有關。在 HIBD 的眾多病理變化中，白質損傷（White matter injury，WMI）格外引人注目，其中髓鞘丟失是關鍵問題。髓鞘由少突膠質細胞形成，它不僅能增強神經傳導、滋養軸突，還在學習和記憶中發揮著重要作用。然而，HIBD 發生時，少突膠質細胞因抗氧化能力弱，極易受到損傷，導致髓鞘大量丟失，進而引發一系列行為和認知障礙。
此前，雖然有研究表明糖原合酶激酶 - 3β（Glycogen Synthase Kinase-3β，GSK3β）與 HIBD 存在關聯，抑制它能減輕髓鞘丟失和促進認知功能恢復，但 4 - 芐基 - 2 - 甲基 - 1,2,4 - 噻二唑烷 - 3,5 - 二酮（TDZD-8）作為 GSK3β 的非 ATP 競爭性抑制劑，對 WMI 的影響以及在記憶恢復中的作用卻一直模糊不清。為了揭開這些謎團，昆明醫科大學的研究人員勇挑重擔，開展了一項極具意義的研究，相關成果發表在《Experimental Neurology》上。
在這項研究中，研究人員主要運用了以下幾種關鍵技術方法：一是建立動物模型，他們采用改良的 Rice-Vannucci 方法，將出生 10 天的 C57BL/6J 小鼠構建成 HIBD 模型，并分為假手術組（sham）、HI 組、溶劑組（vehicle）和 TDZD-8 組；二是多種染色技術，如 TTC 染色、H&E 染色、Nissl 染色、DAB 增強鐵染色等，用于觀察腦組織的病理變化；三是免疫熒光染色（IF）、免疫組化（IHC）和蛋白質免疫印跡（Western blot，WB）技術，檢測相關蛋白的表達；四是磷酸化蛋白質組學分析，探索髓鞘丟失的潛在機制；五是行為學測試中的 Y 迷宮實驗，評估小鼠的記憶功能 。
研究結果如下：
- HIBD 導致小鼠腦梗死：通過激光散斑成像、TTC 染色和 H&E 染色發現，HIBD 模型小鼠在出生 13 天時，左腦出現明顯的白色梗死，左半球灌注顯著降低，胼胝體受損，這不僅證實了 HIBD 模型的成功建立，還表明 HIBD 會導致胼胝體損傷。
- HIBD 引起髓鞘丟失：觀察發現，HI 組小鼠胼胝體髓鞘結構紊亂、邊界不清，髓鞘堿性蛋白（MBP）表達減少。同時，少突膠質前體細胞（OPCs）分化受阻，表現為 CC1 標記的成熟少突膠質細胞數量減少，A2B5 標記的 OPCs 數量增加，說明 HIBD 會干擾 OPCs 分化，進而導致髓鞘丟失。
- HIBD 激活相關通路：磷酸化蛋白質組學分析及 WB 結果顯示，HIBD 激活了 GSK3β/Fyn 通路和鐵死亡通路。HI 組小鼠胼胝體中 GPX4、SLC7A11 和 p-GSK3β（S9）表達下降，Fyn 的表達和活性升高，表明這兩條通路在新生兒 HIBD 導致的髓鞘丟失中起調節作用。
- TDZD-8 減輕 HIBD 病理變化：TDZD-8 處理后，小鼠腦灌注恢復，梗死面積減小，胼胝體和海馬損傷減輕，說明 TDZD-8 對 HIBD 有緩解作用。
- TDZD-8 促進髓鞘形成：TDZD-8 能恢復胼胝體髓鞘結構，增加 MBP 表達，促進 OPCs 分化為成熟少突膠質細胞，表現為 CC1 陽性細胞數量增加，A2B5 陽性細胞數量減少，證實 TDZD-8 可通過促進 OPCs 分化來改善髓鞘丟失。
- TDZD-8 抑制少突膠質細胞鐵死亡并改善記憶：TDZD-8 減少了 HIBD 小鼠胼胝體的鐵沉積，調節了 GSK3β/Fyn 通路相關蛋白的表達，改善了小鼠的記憶功能。在 Y 迷宮實驗中，TDZD-8 處理的小鼠在新臂的探索時間和進入次數明顯增加。
研究結論和討論部分指出，該研究發現 HIBD 會導致與記憶相關的腦胼胝體中少突膠質細胞鐵死亡和嚴重髓鞘丟失。TDZD-8 不僅對新生兒 HIBD 有治療作用，能挽救神經元損傷、促進記憶恢復，還可通過鐵死亡通路改善白質損傷。這揭示了少突膠質細胞鐵死亡在髓鞘丟失中的重要性，為 HIBD 的治療提供了新靶點，也為 TDZD-8 的藥理機制研究提供了新方向。盡管目前對 HIBD 的發病機制尚未完全明晰，TDZD-8 在新生兒 HIBD 中的治療機制還有待進一步深入探究，但這項研究無疑為新生兒 HIBD 的治療帶來了新的曙光，有望推動臨床治療策略的創新與發展，為眾多受 HIBD 困擾的家庭帶來希望。
