摘要：研究首次報道了選擇性EZH2抑制劑GSK-343在急性脊髓損傷（SCI）小鼠模型中的神經(jīng)保護作用。
脊髓損傷（SCI）是一種破壞性的病理狀況，其治療選擇有限，且伴隨強烈的神經(jīng)炎癥反應(yīng)，這會加劇組織損傷并損害功能恢復(fù)。表觀遺傳調(diào)控，特別是通過組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶EZH2（Enhancer of Zeste Homolog2），已成為這些病理事件的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。EZH2是多梳抑制復(fù)合體2（PRC2）的核心組成部分，通過催化組蛋白H3第27位賴氨酸的三甲基化（H3K27me3）來沉默基因表達。研究表明，EZH2在神經(jīng)炎癥和先天免疫反應(yīng)中扮演重要角色。GSK-343是一種強效且高度選擇性的EZH2甲基轉(zhuǎn)移酶活性抑制劑，且能夠穿透血腦屏障（BBB）。本研究旨在評估GSK-343在急性小鼠SCI模型中的神經(jīng)保護作用，并探討其潛在機制。
圖1 GSK-343對EZH2的藥理學(xué)抑制減輕脊髓損傷小鼠模型的神經(jīng)炎癥
材料與方法
實驗使用成年雌性CD1小鼠，通過硬膜外壓迫法建立SCI模型。小鼠在損傷后1小時和6小時分別腹腔注射不同劑量（1、5、10 mg/kg）的GSK-343或生理鹽水（Vehicle）。假手術(shù)組（Sham）僅進行椎板切除術(shù)。在損傷后24小時收集脊髓組織進行組織學(xué)、分子生物學(xué)及免疫學(xué)分析。評估指標包括組織損傷（H & E 染色）、髓鞘完整性（LFB染色）、EZH2及其下游信號通路蛋白表達（Western Blot）、促炎因子水平（Western Blot及ELISA）、小膠質(zhì)細胞（Iba-1）和星形膠質(zhì)細胞（GFAP）活化（免疫熒光）、肥大細胞浸潤（甲苯胺藍染色）以及巨噬細胞標志物CD68的表達（免疫組化）。此外，在損傷后10天內(nèi)使用Basso Mouse Scale（BMS）開放場地評分評估小鼠運動功能恢復(fù)情況。
結(jié)果
1 GSK-343治療改善了SCI誘導(dǎo)的組織損傷
H&E 染色顯示，SCI組小鼠脊髓損傷區(qū)組織結(jié)構(gòu)嚴重破壞，伴有明顯水腫和中性粒細胞浸潤。GSK-343治療（5和10 mg/kg）能顯著降低組織損傷評分、水腫程度和中性粒細胞數(shù)量，表明其對脊髓組織結(jié)構(gòu)具有保護作用。1 mg/kg劑量效果不顯著。
2 GSK-343治療減少了神經(jīng)元脫髓鞘
LFB染色用于評估髓鞘完整性。SCI組小鼠LFB陽性神經(jīng)元數(shù)量顯著減少，表明脫髓鞘嚴重。GSK-343治療（5和10 mg/kg）能劑量依賴性地恢復(fù)髓鞘化，而1 mg/kg劑量無效。
3 GSK-343對EZH2/TRAF6/NF-κB通路的影響
Western Blot分析顯示，SCI后EZH2及其催化產(chǎn)物H3K27Me2的表達顯著上調(diào)。GSK-343治療（所有劑量）均能降低H3K27Me2水平。同時，GSK-343（5和10 mg/kg）能顯著抑制SCI誘導(dǎo)的TRAF6表達上調(diào)和IκBα降解，并減少核因子NF-κB的核轉(zhuǎn)位。這表明GSK-343通過抑制EZH2活性，進而調(diào)控TRAF6/NF-κB信號通路。
4 GSK-343治療降低了促炎標志物
SCI導(dǎo)致促炎酶（iNOS, COX-2）和細胞因子（TNF-α, IL-1β, IL-17）水平顯著升高。GSK-343治療（5和10 mg/kg）能有效降低這些促炎因子的表達，1 mg/kg劑量效果有限。
5 GSK-343治療穩(wěn)定了星形膠質(zhì)細胞增生和小膠質(zhì)細胞增生
免疫熒光分析顯示，SCI后Iba-1陽性小膠質(zhì)細胞和GFAP陽性星形膠質(zhì)細胞數(shù)量顯著增加，表明膠質(zhì)細胞活化。GSK-343治療（所有劑量）能劑量依賴性地減少這兩種活化膠質(zhì)細胞的數(shù)量。
6 GSK-343給藥減少了SCI后的肥大細胞浸潤
甲苯胺藍染色顯示，SCI組小鼠損傷區(qū)肥大細胞數(shù)量顯著增加。GSK-343治療（5和10 mg/kg）能有效減少肥大細胞浸潤，1 mg/kg劑量無效。
7 GSK-343治療降低了先天免疫系統(tǒng)標志物
Western Blot顯示SCI后白細胞共同抗原CD45表達增加。ELISA檢測表明單核細胞趨化蛋白-1（MCP-1）水平在SCI后升高。免疫組化顯示巨噬細胞標志物CD68陽性細胞增多。GSK-343治療（所有劑量）能劑量依賴性地降低CD45、MCP-1水平和CD68陽性細胞數(shù)，表明其能抑制先天免疫反應(yīng)。
8 GSK-343治療改善了SCI后的運動功能恢復(fù)
BMS評分顯示，SCI小鼠后肢運動功能嚴重受損。GSK-343治療（5和10 mg/kg）能顯著促進運動功能恢復(fù)，從損傷后第3-4天開始BMS評分明顯高于SCI組，而1 mg/kg劑量無顯著改善。
圖2 GSK治療改善了脊髓組織損傷
討論
本研究首次證實了藥理抑制EZH2在急性SCI中的治療潛力。GSK-343通過抑制EZH2，調(diào)控其下游的TRAF6/NF-κB信號通路，從而減輕神經(jīng)炎癥、先天免疫細胞活化、膠質(zhì)細胞增生和組織損傷，并促進運動功能恢復(fù)。這些效應(yīng)可能與EZH2介導(dǎo)的基因沉默及其對免疫細胞功能的調(diào)控有關(guān)。本研究為開發(fā)靶向EZH2的表觀遺傳療法治療SCI提供了新的見解。
結(jié)論
綜上所述，EZH2抑制劑GSK-343通過調(diào)控TRAF6/NF-κB通路，減輕神經(jīng)炎癥和先天免疫過度激活，在急性脊髓損傷模型中表現(xiàn)出顯著的神經(jīng)保護作用。這為脊髓損傷的藥物治療提供了一個新的表觀遺傳學(xué)靶點和潛在策略。未來的研究需要利用基因敲除模型等更深入的手段進一步闡明EZH2在SCI中的具體作用機制。
參考資料
[1] Pharmacological Inhibition of EZH2 by GSK-343 Attenuates Neuroinflammation in a Mouse Model of Spinal Cord Injury
摘要：研究首次報道了選擇性EZH2抑制劑GSK-343在急性脊髓損傷（SCI）小鼠模型中的神經(jīng)保護作用。
脊髓損傷（SCI）是一種破壞性的病理狀況，其治療選擇有限，且伴隨強烈的神經(jīng)炎癥反應(yīng)，這會加劇組織損傷并損害功能恢復(fù)。表觀遺傳調(diào)控，特別是通過組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶EZH2（Enhancer of Zeste Homolog2），已成為這些病理事件的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。EZH2是多梳抑制復(fù)合體2（PRC2）的核心組成部分，通過催化組蛋白H3第27位賴氨酸的三甲基化（H3K27me3）來沉默基因表達。研究表明，EZH2在神經(jīng)炎癥和先天免疫反應(yīng)中扮演重要角色。GSK-343是一種強效且高度選擇性的EZH2甲基轉(zhuǎn)移酶活性抑制劑，且能夠穿透血腦屏障（BBB）。本研究旨在評估GSK-343在急性小鼠SCI模型中的神經(jīng)保護作用，并探討其潛在機制。
圖1 GSK-343對EZH2的藥理學(xué)抑制減輕脊髓損傷小鼠模型的神經(jīng)炎癥
材料與方法
實驗使用成年雌性CD1小鼠，通過硬膜外壓迫法建立SCI模型。小鼠在損傷后1小時和6小時分別腹腔注射不同劑量（1、5、10 mg/kg）的GSK-343或生理鹽水（Vehicle）。假手術(shù)組（Sham）僅進行椎板切除術(shù)。在損傷后24小時收集脊髓組織進行組織學(xué)、分子生物學(xué)及免疫學(xué)分析。評估指標包括組織損傷（H&E 染色）、髓鞘完整性（LFB染色）、EZH2及其下游信號通路蛋白表達（Western Blot）、促炎因子水平（Western Blot及ELISA）、小膠質(zhì)細胞（Iba-1）和星形膠質(zhì)細胞（GFAP）活化（免疫熒光）、肥大細胞浸潤（甲苯胺藍染色）以及巨噬細胞標志物CD68的表達（免疫組化）。此外，在損傷后10天內(nèi)使用Basso Mouse Scale（BMS）開放場地評分評估小鼠運動功能恢復(fù)情況。
結(jié)果
1 GSK-343治療改善了SCI誘導(dǎo)的組織損傷
H&E 染色顯示，SCI組小鼠脊髓損傷區(qū)組織結(jié)構(gòu)嚴重破壞，伴有明顯水腫和中性粒細胞浸潤。GSK-343治療（5和10 mg/kg）能顯著降低組織損傷評分、水腫程度和中性粒細胞數(shù)量，表明其對脊髓組織結(jié)構(gòu)具有保護作用。1 mg/kg劑量效果不顯著。
2 GSK-343治療減少了神經(jīng)元脫髓鞘
LFB染色用于評估髓鞘完整性。SCI組小鼠LFB陽性神經(jīng)元數(shù)量顯著減少，表明脫髓鞘嚴重。GSK-343治療（5和10 mg/kg）能劑量依賴性地恢復(fù)髓鞘化，而1 mg/kg劑量無效。
3 GSK-343對EZH2/TRAF6/NF-κB通路的影響
Western Blot分析顯示，SCI后EZH2及其催化產(chǎn)物H3K27Me2的表達顯著上調(diào)。GSK-343治療（所有劑量）均能降低H3K27Me2水平。同時，GSK-343（5和10 mg/kg）能顯著抑制SCI誘導(dǎo)的TRAF6表達上調(diào)和IκBα降解，并減少核因子NF-κB的核轉(zhuǎn)位。這表明GSK-343通過抑制EZH2活性，進而調(diào)控TRAF6/NF-κB信號通路。
4 GSK-343治療降低了促炎標志物
SCI導(dǎo)致促炎酶（iNOS, COX-2）和細胞因子（TNF-α, IL-1β, IL-17）水平顯著升高。GSK-343治療（5和10 mg/kg）能有效降低這些促炎因子的表達，1 mg/kg劑量效果有限。
5 GSK-343治療穩(wěn)定了星形膠質(zhì)細胞增生和小膠質(zhì)細胞增生
免疫熒光分析顯示，SCI后Iba-1陽性小膠質(zhì)細胞和GFAP陽性星形膠質(zhì)細胞數(shù)量顯著增加，表明膠質(zhì)細胞活化。GSK-343治療（所有劑量）能劑量依賴性地減少這兩種活化膠質(zhì)細胞的數(shù)量。
6 GSK-343給藥減少了SCI后的肥大細胞浸潤
甲苯胺藍染色顯示，SCI組小鼠損傷區(qū)肥大細胞數(shù)量顯著增加。GSK-343治療（5和10 mg/kg）能有效減少肥大細胞浸潤，1 mg/kg劑量無效。
7 GSK-343治療降低了先天免疫系統(tǒng)標志物
Western Blot顯示SCI后白細胞共同抗原CD45表達增加。ELISA檢測表明單核細胞趨化蛋白-1（MCP-1）水平在SCI后升高。免疫組化顯示巨噬細胞標志物CD68陽性細胞增多。GSK-343治療（所有劑量）能劑量依賴性地降低CD45、MCP-1水平和CD68陽性細胞數(shù)，表明其能抑制先天免疫反應(yīng)。
8 GSK-343治療改善了SCI后的運動功能恢復(fù)
BMS評分顯示，SCI小鼠后肢運動功能嚴重受損。GSK-343治療（5和10 mg/kg）能顯著促進運動功能恢復(fù)，從損傷后第3-4天開始BMS評分明顯高于SCI組，而1 mg/kg劑量無顯著改善。
圖2 GSK治療改善了脊髓組織損傷
討論
本研究首次證實了藥理抑制EZH2在急性SCI中的治療潛力。GSK-343通過抑制EZH2，調(diào)控其下游的TRAF6/NF-κB信號通路，從而減輕神經(jīng)炎癥、先天免疫細胞活化、膠質(zhì)細胞增生和組織損傷，并促進運動功能恢復(fù)。這些效應(yīng)可能與EZH2介導(dǎo)的基因沉默及其對免疫細胞功能的調(diào)控有關(guān)。本研究為開發(fā)靶向EZH2的表觀遺傳療法治療SCI提供了新的見解。
結(jié)論
綜上所述，EZH2抑制劑GSK-343通過調(diào)控TRAF6/NF-κB通路，減輕神經(jīng)炎癥和先天免疫過度激活，在急性脊髓損傷模型中表現(xiàn)出顯著的神經(jīng)保護作用。這為脊髓損傷的藥物治療提供了一個新的表觀遺傳學(xué)靶點和潛在策略。未來的研究需要利用基因敲除模型等更深入的手段進一步闡明EZH2在SCI中的具體作用機制。
參考資料
[1] Pharmacological Inhibition of EZH2 by GSK-343 Attenuates Neuroinflammation in a Mouse Model of Spinal Cord Injury
