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间断禁食预康复通过SREBP1 调控脊髓损伤后脂肪酸代谢及免疫微环境的实验研究
作者: 赵一诺
单位: 上海市第四人民医院

摘要

脊髓损伤(Spinal Cord Injury, SCI)是高致残率创伤性神经系统疾病,继发性炎症反应引发的免疫微环境紊乱是加重神经损伤、阻碍功能恢复的核心因素。间断禁食(Intermittent Fasting, IF)对SCI具有神经保护作用,但具体分子机制尚未明确。固醇调节元件结合蛋白1(Sterol Regulatory Element Binding Protein1, SREBP1)作为脂质代谢核心调控因子,可通过重塑脂肪酸代谢调控先天免疫反应,为解析IF作用机制提供关键靶点。本研究旨在探究隔日限食(Every-Other-Day Fasting, EODF)预康复通过调控SREBP1重塑脂肪酸代谢对SCI后免疫微环境的调控作用及分子机制。

采用C57BL/6J雌性小鼠T10脊髓镊子夹闭损伤模型,分为Sham组、SCI组、EODF+SCI组、AAV(Scramble)+SCI组、AAV(Srebf1)+EODF+SCI组共5组。通过BMS评分、后肢反射评分和倾斜平面试验评估小鼠运动功能;利用HE染色观察脊髓组织病理形态;借助RT-qPCR、Western Blot检测脊髓组织中SREBP1的表达;采用ELISA检测血清及脑脊液中ω-3/ω-6脂肪酸水平;RT-qPCR、Western Blot检测脊髓组织中TLR4/MyD88通路的表达情况;采用ELISA检测血清促炎因子TNF-α、抑炎因子IL-10的表达;通过免疫荧光分析脊髓组织巨噬细胞/小胶质细胞极化表型;采用TUNEL染色检测脊髓组织细胞凋亡水平。

EODF 预康复可显著改善SCI小鼠术后7~21天后肢运动功能,减轻术后21天脊髓组织病理损伤,并降低空洞面积占比(P<0.05)。分子与代谢层面,EODF预康复显著上调SCI后脊髓组织 SREBP1表达(P<0.05),提高血清及脑脊液中抗炎性ω-3脂肪酸水平并降低促炎性ω-6脂肪酸水平(P<0.01),抑制术后 3~21 天TLR4/MyD88通路激活及促炎因子TNF-α表达(P<0.05),促进抑炎因子IL-10表达(P<0.05),推动巨噬细胞/小胶质细胞向M2型极化并降低M1/M2比值(P<0.01),同时显著降低术后3~21天脊髓组织细胞凋亡水平(P<0.0001)。而腺相关病毒(Adeno-Associated Virus,AAV)介导的Srebf1基因敲低可显著逆转EODF预康复的上述神经保护作用,表现为小鼠术后运动功能恢复受阻(P<0.05)、脊髓组织损伤加重(P<0.0001)、细胞凋亡水平回升(P<0.001)、脂肪酸代谢紊乱重现(P<0.01)。

EODF预康复可通过SREBP1调控脂肪酸代谢,抑制TLR4/MyD88介导的过度炎症反应,改善SCI后抗炎性免疫微环境,减少脊髓组织细胞凋亡,从而发挥神经保护作用,提示SREBP1可能是EODF预康复发挥神经保护作用的重要调控节点。本研究为EODF作为养生康复饮食模式、脊柱脊髓择期手术围手术期预康复饮食管理提供实验依据与理论支撑,同时也为后续代谢干预研究提供实验依据。

关键词: 间断禁食;SCI;SREBP1;脂肪酸代谢;免疫微环境;巨噬细胞极化
来源:中华医学会第二十六次物理医学与康复学学术会议