Isoquercitrin Ameliorates Post-Cardiac Arrest Brain Injury by Activating the ERK/NRF2 Pathway to Suppress Neuronal Apoptosis
本研究表明，异鼠李素通过激活 ERK/NRF2 信号通路以减轻氧化应激和炎症，从而抑制神经元凋亡并改善神经功能预后，进而改善大鼠及神经细胞的心跳骤停后脑损伤。
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当心脏停止跳动时，大脑是第一个受损的器官。由于缺乏稳定的氧气和糖分供应，脑细胞会在几分钟内开始死亡。即使医生成功让心脏恢复跳动，损伤也并不总是止步于此。血液回流可能会引发第二次伤害，这是一种混乱的反应，即身体自身的防御机制转而攻击大脑，导致炎症和细胞死亡。这种被称为心跳骤停后脑损伤的状况，是许多心脏骤停幸存者面临长期残疾或无法恢复意识的主要原因。几十年来，医疗团队一直依赖通过降低体温来减缓这种损伤，但最近的大规模研究表明，单纯降温并非万能之策。科学家们现在正在寻找保护大脑的其他方法，转向自然界中寻找可能平息心脏事件发生后引发的炎症风暴和氧化应激的化合物。
在这一探索过程中，研究人员将注意力转向了一种名为异鼠李素（isoquercitrin）的天然物质。这种化合物存在于各种植物中，以其对抗有害分子和减轻炎症的能力而闻名。来自中国海南医科大学和浦东公利医院的一组科学家决定测试异鼠李素是否能够保护大脑免受心脏骤停所造成的特定损伤。他们想知道这种植物来源的分子能否阻止脑细胞在心脏重启后死亡，以及如果可以，它是如何实现的。为了找到答案，他们使用大鼠建立了一个真实的损伤模型，模拟了一个心脏停止并随后重启的情景，从而模拟现实生活中心脏骤停的关键时刻。
研究人员将大鼠分为几个小组。一些作为对照组，而另一些则经历了心脏骤停程序。受伤的大鼠随后接受了不同剂量的异鼠李素治疗，而最后一组则接受了无害的盐水溶液。结果令人震惊。接受治疗的大鼠存活率明显高于未接受治疗的大鼠。七十二小时后，仅有20%未接受治疗的受伤大鼠仍然存活，但在接受最高剂量治疗的小组中，这一数字上升到了72%。除了生存率之外，接受治疗的大鼠表现出显著更好的大脑功能。它们活动得更自由，在迷宫中的记忆力更好，且比未受治疗的同类表现出更少的焦虑。当科学家检查这些受治疗动物的大脑时，发现肿胀明显减轻，组织死亡也大大减少。在这些病例中通常看起来萎缩且受损的脑细胞，看起来要健康且更有组织得多。
为了理解为什么会发生这种情况，团队深入细胞内部观察分子水平上的变化。他们发现，该疗法是通过激活脑细胞内特定的内部防御系统发挥作用的。通常，当大脑受到损伤时，一条被称为ERK/NRF2的保护性通路会被关闭，使细胞变得脆弱。研究人员发现，异鼠李素重新开启了这个开关。它帮助一种被称为NRF2的关键蛋白质进入细胞核，在那里它充当人体抗氧化防御系统的总调节器。一旦被激活，这种蛋白质就会触发酶的产生，以中和损伤后堆积的毒性破坏分子。与此同时，该疗法减少了通常指示大脑自我毁灭的炎症信号水平。
研究还表明，这一过程直接阻止了细胞“自杀”。在受伤的大脑中，指示细胞死亡的化学信号很高，而维持细胞生存的信号很低。该疗法扭转了这种平衡，降低了死亡信号，并提升了生存信号。这种效应不仅出现在活体动物身上；研究人员还在实验室培养皿中使用实验室培养的脑细胞重复了实验。当他们使这些细胞处于缺乏氧气和糖分的状态时，细胞开始迅速死亡。然而，当加入异鼠李素时，细胞存活了下来，并且相同的保护通路被激活了。研究人员指出，每毫升50微克的特定剂量效果最好，能在提供最强保护的同时不造成伤害。
尽管研究结果令人鼓舞，但研究人员谨慎地指出，这项工作仍处于早期阶段。实验是在大鼠和实验室环境下进行的，其在人类身上的长期效果尚不明确。此外，该研究仅使用了雄性大鼠，因此目前尚不清楚结果对于雌性是否相同。尽管存在这些局限性，这项工作仍提供了一个清晰且充满希望的方向。它表明，异鼠李素可以作为大脑的强大护盾，开启人体自然的防御机制，以对抗心脏骤停后的损伤。通过了解这个分子究竟是如何运作的，科学家或许有一天能够开发出新的疗法，帮助更多人在心脏骤停后依然能保持神智清醒地生存下来。
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