脊髓康通过激活星形胶质细胞的YAP/PKM2信号轴促进脊髓损伤大鼠神经功能的恢复

摘要

目的 研究中药脊髓康含药血清联合SRY转录盒因子2（SOX2）诱导星形胶质细胞重编程为神经元的作用机制。方法 将30只成年SD大鼠随机分为假手术组（Sham组）、模型组（SCI组）和治疗组，10只/组。SCI组和治疗组均采用改良Allen法构建脊髓损伤大鼠模型，于术后分别给予生理盐水、脊髓康等量灌胃。在术前1 d、术后3、7、14 d进行Basso-Beattie-Bresnahan（BBB）评分和斜板实验。相同方法构建脊髓损伤大鼠模型，提取损伤部位组织进行单细胞RNA测序，再使用生物信息学对“脊髓康”、“脊髓损伤”、“糖酵解”关联基因进行靶点分析。成年SD大鼠以生药量15 g·kg^-1·d^-1脊髓康灌胃，连续3 d后腹主动脉采血制备脊髓康含药血清。体外培养大鼠幼仔皮层脑组织三代星形胶质细胞，分为SOX2组、SOX2+JSK组。SOX2组加入10 mmol/L SOX2;SOX2+JSK组加入10 mmol/L SOX2、2.5%脊髓康含药血清。培养21 d后，Western blot检测细胞中丙酮酸激酶M2型（PKM2）、磷酸化丙酮酸激酶M2型（p-PKM2）、Yes-相关蛋白（YAP）表达，使用免疫荧光多标染色观测PKM2与YAP共定位情况。结果 治疗组大鼠的BBB评分与斜板实验角度明显提升，且各时段均优于SCI组（P<0.05）。SCI部位PKM2基因在各类细胞中均有高活性表达；生物信息学分析靶点指向HIPPO-YAP信号通路；与SOX2组比较，整个细胞中SOX2+JSK组PKM2表达增高（P<0.05）、p-PKM2、YAP表达亦升高（P<0.001），且更多PKM2磷酸化入核。SOX2+JSK组PKM2与YAP共定位情况高于SOX2组。结论 中药脊髓康含药血清联合SOX2可能通过提高糖酵解中PKM2与YAP共定位，从而将星形胶质细胞重编程诱导为神经元细胞，促进神经损伤修复。

关键词

脊髓损伤 / 星形胶质细胞 / 有氧糖酵解 / 脊髓康 / PKM2 / YAP

基金资助

国家自然科学基金（82174400）; 江苏省中医药科技发展计划项目（YB2020041）;江苏省中医药科技发展计划项目（YB2020042）; 无锡市“双百”中青年医疗卫生拔尖人才（HB2023072）