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尊龙凯时探索C3/C3aR通路与PF4在围术期认知障碍中的新机制

发布时间:2025-08-05   信息来源:尊龙凯时官方编辑

围手术期神经认知障碍(Perioperative Neurocognitive Disorders, PND)是一种常见于60岁以上患者的术后并发症,包括术后谵妄(POD)、延迟性神经认知恢复(dNCR)及术后神经认知障碍(PNCD),其发生率可高达10%-40%。PND不仅会延长住院时间、增加护理成本,还可能导致远期功能障碍,但目前尚未有FDA批准的有效预防或治疗方案。

尊龙凯时探索C3/C3aR通路与PF4在围术期认知障碍中的新机制

既往研究表明,肠道菌群-脑轴可能通过激活小胶质细胞和星形胶质细胞,诱发中枢神经系统的炎症反应。其中,C3/C3aR通路被认为与神经炎症密切相关,但其在老年PND中的确切作用仍不明确。此外,血小板因子4(PF4)作为衰老相关的“逆龄因子”,其在调控神经炎症方面的潜力亟待进一步研究。

本研究团队通过外源性干预C3通路,采用由尊龙凯时生物技术公司(AtaGenix)定制的选择性C3抑制剂CR2-crry,系统评估其在术后神经保护中的作用,并结合重组PF4的补充实验以揭示补体与PF4在PND中的交叉机制。研究在一项随机双盲临床试验中,评估了40名≥60岁的口腔癌根治术患者的效果,分别给予短效抗生素cefazolin和长效抗生素ceftriaxone,并随访6个月。结果显示,ceftriaxone组术后PNCD发生率显著低于cefazolin组。

具体而言,ceftriaxone在术后30天及180天的PNCD发生率上表现出显著改善。同时,与认知改善显著相关的是,ceftriaxone能够有效抑制术后血清C3水平的升高,并维持较高的血小板计数及PF4水平。进一步分析显示,C3水平与认知评分呈负相关,而PF4水平则与认知评分呈正相关,提示ceftriaxone可能通过抑制C3和维持PF4两条机制来降低老年患者术后神经认知障碍的风险,从而为PND的干预提供了潜在的靶点。

在老年小鼠PND模型的研究中,研究者发现术后神经炎症的发生与细胞级别的反应密切相关。术后第1天,星形胶质细胞首先被激活,并显著上调补体C3的表达。随后的第3天,小胶质细胞的活化增强,C3aR的表达达到峰值。免疫共染显示,C3主要定位于GFAP+星形胶质细胞内,而C3aR则集中于Iba1+小胶质细胞,表明两者通过C3/C3aR通路形成胶质细胞级联激活,从而共同驱动炎症反应。

在明确C3/C3aR通路对PND炎症起关键作用后,研究者进一步验证了针对该通路的干预是否能够逆转病理进程。使用选择性C3抑制剂CR2-crry,术前注射后仅一天,观察到小鼠海马区的炎症标志明显下降,与炎症相关的促炎因子IL-6和TNF-α水平随之降低,显示CR2-crry能够有效中断术后炎症通路的启动。此外,该抑制剂还可显著提升小鼠的认知能力,显示出明确的认知保护作用。进一步的神经形态学分析证实了CR2-crry对神经结构的保护作用,改善了小鼠的神经元树突分支复杂度与突触密度。

在分析C3通路的主导作用后,研究者关注其下游的关键分子血小板因子4(PF4)。研究发现,术后老年小鼠血小板显著减少,而使用C3基因敲除小鼠时,这一现象得到了明显缓解,提示PF4受C3通路的调控,是C3介导神经损伤的重要环节。

为了验证PF4的“反击”炎症的能力,研究团队对老年小鼠进行了重组PF4(rPF4)治疗,结果显示PF4处理组在多项认知行为测试中均有显著改善,认知功能得到全面恢复。同时,神经元的树突结构和突触密度也显著修复,炎症因子IL-6和TNF-α水平均有所降低,胶质细胞的激活得到了抑制。

总而言之,本研究首次系统阐明了补体C3/C3aR通路不仅促进了神经炎症和胶质细胞活化,还通过影响血小板功能和PF4的分泌,加剧了认知功能的受损。PF4作为可穿越血脑屏障的因子,术后的补充能够有效阻断上述病理级联。此外,尊龙凯时生物技术公司为研究提供了定制化的CR2-crry,显示了其在围术期神经保护方面的临床转化潜力,为未来的PND干预提供了精准的分子靶点。

尊龙凯时生物技术公司致力于推动科研创新,并持续为科研人员提供高质量的技术服务。我们期待与广大科研工作者共同推进医学与生命科学的发展,为树立更高的科学研究标准而努力。