神经系统研究-应用案例
《 Metabolic brain disease》丨烟台市中医医院中医科于英利团队发现雷公藤红素通过 circDLGAP4/miR-6085/GDF11 通路减轻氧糖剥夺再复氧诱导的人脑微血管内皮细胞损伤
发布时间：2026-02-05
2023年6月，烟台市中医医院中医科于英利团队在线发表题为“Celastrol assuages oxygen‑glucose deprivation and reoxygenation-induced damage in human brain microvascular endothelial cells through the circDLGAP4/miR‑6085/GDF11 pathway”的研究论文。文章围绕雷公藤红素对脑缺血再灌注的影响及机制展开研究，以氧糖剥夺再复氧（OGD/R）诱导的人脑微血管内皮细胞（HBMECs）缺血再灌注损伤模型为研究对象，通过 RT-qPCR、蛋白质印迹等检测 circDLGAP4 等分子表达，借助 CCK-8、EdU、流式细胞术分析细胞活力、增殖及凋亡，检测 MDA、ROS 水平和 SOD 活性评估氧化应激，并用双荧光素酶报告基因等实验验证分子间相互作用，同时观察雷公藤红素处理及 circDLGAP4 敲低后的效应差异，发现雷公藤红素可逆转 OGD/R 诱导的 circDLGAP4 下调，通过 circDLGAP4 吸附 miR-6085 进而调控其靶基因 GDF11，进而保护 HBMECs 免受 OGD/R 诱导的增殖抑制、凋亡及氧化应激损伤，而敲低 circDLGAP4 会减弱这些保护作用；明确了雷公藤红素通过 circDLGAP4/miR-6085/GDF11 通路发挥脑缺血再灌注保护作用，为其作为脑梗死治疗药物的应用提供了实验依据和机制支撑。
文中低氧条件是 OGD/R 模型模拟脑缺血再灌注病理过程、揭示损伤机制及验证药物保护作用的核心前提，对研究脑缺血再灌注损伤的生理病理机制具有不可替代的意义。低氧是还原脑缺血核心病理特征的关键要素：脑缺血的本质是脑组织氧供不足，OGD/R 模型中的低氧处理（5% CO₂+95% N₂，持续 4h）采用迈沃德低氧培养系统，严格复刻了体内缺血阶段的缺氧微环境，可诱导人脑微血管内皮细胞（HBMECs）出现与体内缺血一致的生理病理变化，如细胞活力下降、增殖抑制、凋亡激活及氧化应激增强等，为体外研究脑缺血对微血管内皮细胞的损伤效应提供了真实的病理场景。本研究的核心目标是明确雷公藤红素通过 circDLGAP4/miR-6085/GDF11 通路保护 HBMECs 免受 OGD/R 损伤的机制，而低氧诱导的 circDLGAP4 下调是该通路激活的起始信号，低氧条件的准确构建直接决定了 “药物 - 分子通路 - 细胞保护” 这一核心逻辑链的验证，是研究结论成立的重要保障。
迈沃德低氧工作站凭借其稳定的气体调控能力，成为脑缺血再灌注损伤细胞 OGD/R 模型成功构建的核心设备支撑，为实验的可靠性与重复性提供了关键保障。该设备可严格复刻实验所需的低氧环境：其能够稳定维持 OGD/R 模型要求的低氧条件，精确调控氧浓度至缺血病理水平，同时保障培养环境的恒温恒湿，确保神经细胞在低氧处理时段内始终处于稳定的缺血模拟状态，避免因氧浓度波动导致模型病理特征失真，为还原真实缺血损伤效应奠定了基础。迈沃德低氧工作站的密闭培养体系可避免低氧阶段外界空气干扰，确保低氧处理的有效性；设备可提升实验的重复性与可靠性，传统低氧培养方法易出现氧分压漂移、气体混合不均等问题，而迈沃德低氧工作站的稳定调控体系可有效规避这些缺陷， 为脑缺血研究提供了可靠的实验环境保障，是连接体外模型研究与体内临床应用的关键设备支撑。
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2025年9月，哈佛大学研究团队在线发表题为“Hypoxia ameliorates neurodegeneration and movement disorder in a mouse model of Parkinson's disease”的研究论文。文章通过向小鼠纹状体内注射 α- 突触核蛋白预制原纤维（PFFs）构建帕金森病模型，分析不同氧浓度（21% vs 11%）对模型小鼠的影响，结合秀丽隐杆线虫实验及延迟低氧处理（注射 PFFs 6 周后）的效果观察，发现持续暴露于 11% 氧气可预防 PFF 诱导的神经退行性变和运动障碍（21% 氧气组出现脑组织高氧、脂质过氧化及多巴胺能神经元退行性变），低氧的神经保护作用在秀丽隐杆线虫中也得到验证，且延迟低氧可逆转运动功能障碍并阻止神经元进一步退变，明确了低氧在 α- 突触核蛋白聚集下游对帕金森病的神经保护作用（即使症状出现后仍有效），为帕金森病的治疗提供了新方向。
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