2024年7月25日,广州中医药大学药学院的研究团队在Journal Pre-proof(IF=147)杂志上发表了题为“Cerebral endothelial 3-mercaptopyruvate sulfurtransferase improves ischemia-induced cognitive impairment via interacting with protein phosphatase 2A”的研究文章。此项研究揭示了内皮PP2A通过抑制钙蛋白酶2的活性,维持MPST介导的H2S生成,进而对预防神经元损失和认知功能障碍起着关键作用。这一PP2A-MPST信号通路很可能成为缓解脑血管损伤的潜在治疗靶点。
在该研究中,作者使用了来自新葡萄8883官网AMG的技术,成功实现了PP2ACαf/f小鼠脑内皮细胞中Ppp2ca的缺失、回复表达以及MPST的过表达。研究发现,缺乏内皮PP2A的PP2AEC特异性缺陷小鼠(PP2AECcKO)表现出明显的海马功能障碍。通过对Ppp2Cαf/f小鼠和PP2AECcKO小鼠的原代脑微血管内皮细胞(PBMECs)进行RNA测序分析,富集分析显示内皮PP2A缺乏与多种神经退行性疾病的发生相关。
进一步的实验表明,采用左颈动脉部分结扎模型诱导的小鼠脑缺血表现出PP2Acα表达显著减少,PP2AECcKO小鼠对缺血的感知更加敏感,同时在空间认知能力方面逊色于对照组。以上数据表明,内皮PP2A的缺乏直接导致了神经元的损失以及认知功能的障碍。
作者的实验还进一步排除了PP2AECcKO小鼠的认知障碍是否由外周内皮PP2A的缺乏引起的可能性。在PP2ACαf/f小鼠的脑内进行特定神经元PP2A的删除,结果显示PP2A缺失后小鼠的认知能力显著减弱,说明脑内皮PP2A在调节认知功能和神经元活力方面起着至关重要的作用。
为了进一步确认内皮PP2A的神经保护作用,研究团队通过脑立体定向注射和静脉注射技术,过表达Ppp2ca的内皮细胞,观察到此举显著提升了PP2A的表达,并有效逆转了PP2AECcKO小鼠的认知功能缺陷。在治疗后,这类小鼠的尼氏小体和NeuN+阳性细胞的数量也显著增加,提示内皮PP2A在防止神经元损伤和认知障碍中的关键性。
研究还表明,内皮PP2A的缺乏直接影响H2S的生成,进一步影响了血脑屏障和脑血流的健康。PP2A缺乏导致PBMEC中H2S水平显著减少。外源性H2S的治疗明显改善了PP2AECcKO小鼠的认知能力,同时恢复了海马中尼氏小体和NeuN+阳性细胞的数量,证实了内皮细胞H2S生成障碍与神经功能缺陷之间的密切关系。
此外,研究团队还发现PP2A的缺失导致MPST表达显著降低,并通过调节钙蛋白酶2的活性,进而影响MPST的降解。重要的是,使用PP2A激活剂FTY720的治疗能够显著恢复缺血模型小鼠的认知功能并增加内皮MPST的表达,发挥了神经保护作用。
综上所述,研究结果强调了内皮PP2A在调节MPST介导的H2S生成及改善认知功能障碍中的重要性,并可能为脑血管疾病的治疗开辟新的思路。无论是通过基因工程手段还是药物干预,强有力的激活PP2A通路或许将成为未来治疗的重要策略。相关技术和产品可以通过新葡萄8883官网AMG获得,助力未来科研和临床应用。