学术研究报告：HSPA8通过星形胶质细胞NF-κB/NLRP3炎症小体通路减轻脊髓缺血再灌注损伤
作者及发表信息
本研究由Jingyi Mi（苏州大学附属无锡九院重症医学科）、Yang Yang（锦州市中心医院神经外科）等共同完成，通讯作者为Xin Ge（苏州大学附属无锡九院）和Rao Fu（中山大学医学院解剖学系）。论文于2021年发表在*Journal of Neuroinflammation*（J Neuroinflammation），标题为《Inhibition of heat shock protein family A member 8 attenuates spinal cord ischemia–reperfusion injury via astrocyte NF-κB/NLRP3 inflammasome pathway》。
学术背景
研究领域：脊髓缺血再灌注损伤（spinal cord ischemia-reperfusion injury, SCII）是脊柱、脊髓及胸腹主动脉手术后的主要并发症，可导致神经功能障碍甚至瘫痪。全球发病率高达每年每百万人8-246例，但目前缺乏有效治疗手段。
科学问题：既往研究发现热休克蛋白家族A成员8（HSPA8/HSC70）在心肌缺血后炎症中起关键作用，但其在SCII中的角色尚未明确。星形胶质细胞过度激活是SCII的病理特征之一，而NF-κB/NLRP3炎症小体通路是神经炎症的核心调控机制。本研究旨在探究HSPA8是否通过该通路参与SCII的星形胶质细胞激活。
研究流程
1. 动物模型构建与分组
- 研究对象：8周龄雄性SD大鼠，分为假手术组（Sham）、SCII-0h（缺血1小时）、SCII-12h（再灌注12小时）、SCII-24h（再灌注24小时）组，以及基因干预组（SCII+LV-sh-HSPA8，通过鞘内注射靶向HSPA8的慢病毒载体）。
- 模型建立：通过夹闭左肾动脉至主动脉分叉处1小时诱导脊髓缺血，再开放血流实现再灌注。
2. 行为学与病理评估
- BBB评分：评估后肢运动功能（0-21分，分数越高功能越佳）。
- 组织学分析：HE和尼氏染色计数正常神经元数量；伊文思蓝渗出实验评估血-脊髓屏障（BSCB）完整性。
3. 分子机制研究
- 免疫荧光与Western blot：检测HSPA8、胶质纤维酸性蛋白（GFAP，星形胶质细胞标志物）、NF-κB p65磷酸化（p-NF-κB）、NLRP3炎症小体组分（ASC、caspase-1 p20）及炎症因子（IL-1β、IL-18）表达。
- 电泳迁移率实验（EMSA）：分析NF-κB的DNA结合活性。
4. 体外实验验证
- 原代星形胶质细胞培养：从SD大鼠脊髓分离，经氧糖剥夺/复氧（OGD/R）模拟缺血再灌注损伤。
- 基因干预：用LV-sh-HSPA8慢病毒感染细胞，检测上述通路蛋白变化。
主要结果
- HSPA8在SCII中高表达：再灌注12小时后，脊髓组织中HSPA8蛋白水平显著升高（Western blot数据支持，p<0.05），且与GFAP共定位，提示其与星形胶质细胞激活相关。
- HSPA8敲减改善神经功能：LV-sh-HSPA8干预组BBB评分显著高于对照组（p<0.05），HE染色显示神经元存活率提高，伊文思蓝渗出减少（p<0.05），表明BSCB完整性恢复。
- 抑制NF-κB/NLRP3通路：HSPA8敲减后，p-NF-κB、NLRP3、caspase-1 p20及IL-1β/IL-18水平均下降（Western blot与ELISA数据支持）。EMSA证实NF-κB核转位减少。
- 体外实验一致性：OGD/R诱导的星形胶质细胞中，HSPA8敲除同样抑制NF-κB活化和炎症小体组装（p<0.05）。
结论与意义
科学价值：首次揭示HSPA8通过激活星形胶质细胞的NF-κB/NLRP3炎症小体通路加剧SCII，其敲减可显著减轻神经炎症和运动功能障碍。
应用前景：HSPA8可能成为SCII治疗的潜在靶点，为开发新型神经保护策略提供理论依据。
研究亮点
- 创新性发现：阐明HSPA8在SCII中的促炎作用机制，填补了该蛋白在脊髓损伤领域的研究空白。
- 方法学优势：结合体内外模型，通过慢病毒介导的基因敲减和多维度分子检测（EMSA、共聚焦成像等）增强结论可靠性。
- 转化潜力：靶向HSPA8的干预策略或可拓展至其他神经炎症相关疾病（如阿尔茨海默病）。
其他价值
补充实验显示HSPA8亦在脊髓小胶质细胞中表达，但相较于星形胶质细胞共定位较弱，提示后续需进一步探究其细胞特异性机制。