脑卒中也就是常说的脑梗,发病率高、致残率强,严重威胁中老年人健康。

脑梗发生后,大脑会陷入剧烈氧化紊乱。原本守护脑部的星形胶质细胞被迫异常活化,疯狂分泌胶原、长出 “脑疤痕”,筑起一道屏障,不断损伤神经细胞,造成不可逆的神经伤害。然而,氧化应激如何一步步诱导胶质细胞紊乱、催生脑瘢痕,一直缺乏清晰答案。

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本研究围绕这一核心问题展开,揭开脑梗后脑疤痕形成与神经损伤的内在机制,为脑梗的后续治疗和康复,寻找全新的解决办法。

基于此,2026年5月4日,韩国基础科学研究院C. Justin Lee研究团队《Cell Metabolism》杂志发表了“Oxidative stress-induced astrocytic collagen biosynthesis drives glial barrier formation and neuronal death in ischemic stroke”揭示了氧化应激诱导的星形胶质细胞胶原蛋白合成,推动缺血性脑卒中胶质屏障形成并引发神经元死亡。

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研究证实,脑卒中后过氧化氢堆积引发氧化应激,会通过糖基化调控机制,促使星形胶质细胞过量合成并分泌胶原蛋白,进而损伤神经元、破坏脑部屏障,加重神经功能损伤;抑制相关关键基因或用药减少过氧化氢蓄积,可有效阻断损伤进程且该药物具备神经保护潜力,为脑卒中治疗提供了新靶点

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图一 氧化刺激推动脑瘢痕增生

星形胶质细胞能维持大脑稳定,遭遇氧化应激后会异常活化,诱发瘢痕增生,但过氧化氢调控胶原合成的机制尚不明确。

实验发现,短期氧化刺激会短暂改变胶质细胞基因,优先激活胶原合成通路;胶原基因短期升高、蛋白后期持续累积,说明存在蛋白修饰调控。过氧化氢不直接激活胶原基因,而是抑制miR-29的表达,解除胶原合成的抑制作用,再通过糖基化修饰稳定胶原蛋白。最终通过双重调控,促使星形胶质细胞大量合成胶原,为脑卒中的靶向治疗提供了新方向。

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图二 脑梗背后的层层损伤风暴

缺血性脑卒中会诱发脑部基质紊乱,活性氧是启动脑损伤的关键诱因。本研究通过小鼠卒中模型实时监测发现,脑梗后会立刻出现过氧化氢急剧升高,造成持续性氧化损伤。同时脑部血管受损、代谢紊乱、组织酸化,进一步加重细胞应激反应。

脑梗早期星形胶质细胞快速活化、炎症加重,后续大量合成胶原,慢慢形成胶质屏障与纤维化瘢痕;小胶质细胞持续聚集,神经元逐步凋亡,且该损伤过程不依赖相关氧化通路。

整体来看,脑卒中会启动一连串连锁反应:过氧化氢爆发→胶质细胞异常活化→胶原堆积、瘢痕形成→神经元受损坏死,最终造成长期神经与运动功能障碍。

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图三 KDS12025的神经保护新作用

为验证过氧化氢是否是星形胶质细胞产生胶原蛋白的关键,本研究借助脑卒中小鼠模型,使用KDS12025药物进行干预。该药物能穿透血脑屏障,加速过氧化氢分解,减轻氧化损伤。

研究发现,早期用药可改善脑部血流,减少胶质瘢痕与胶原堆积,抑制星形胶质细胞异常活化;还能修复缺血导致的神经元电生理紊乱,保护突触结构与神经细胞完整。同时药物可明显改善运动障碍,且疗效随剂量提升。

即便延迟至损伤48小时用药,依旧有效,大幅拓宽治疗窗口期。相较于临床常用抗氧化药,这款药物用量更少、效果更好、适用时间更长,为缺血性脑卒中,尤其是延后救治提供了全新的高效治疗方案。

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图四 全文摘要图

总结

本研究阐明了脑卒中后胶质屏障形成、神经元损伤的新型分子调控机制,挖掘出多个潜在治疗靶点;同时指出研究局限,为后续多模型验证及缺血性脑损伤靶向药物研发,提供了新理论与研究方向。

文章来源:

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2026.04.001

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