Netrin-5通过激活Wnt3a/β-连环蛋白通路在小鼠脑缺血中维持血脑屏障完整性

这对卒中与大脑健康的重要性

当发生卒中时，损伤并不仅止于最初的血流中断。一个常被忽视的损害发生在大脑的保护屏障——血脑屏障，该屏障通常防止有害物质从血液渗入脆弱的脑组织。本研究探讨了一种鲜为人知的天然蛋白Netrin-5，结果表明它能在小鼠和人类细胞的卒中后帮助加固这一屏障。理解Netrin-5的作用机制可能为开发保护大脑、改善卒中后恢复的新疗法打开大门。

受攻击的大脑防护墙

血脑屏障主要由紧密连接的脑血管内皮细胞构成，形成一道选择性屏障，允许营养物质进入，同时阻挡毒素和过量液体。在缺血性卒中期间——当血管被阻塞——该屏障开始失效。细胞间出现缝隙，血液蛋白和炎症分子渗入脑组织，导致肿胀加重和神经细胞死亡。作者关注了一类已知在发育期间引导神经纤维生长的引导蛋白——netrin家族，并探问其中一员Netrin-5在卒中发生时是否也能充当血脑屏障的守护者。

一位沉默的辅助蛋白在卒中后减少

研究者在一种常用的小鼠卒中模型中（短暂阻断主要脑动脉后再复通）首先测量了脑内Netrin-5的含量。他们发现卒中后Netrin-5的基因表达和蛋白水平均下降到正常水平的大约一半，而同一家族的另一个成员Netrin-4则保持稳定。在与之互补的人类脑血管细胞培养模型中，暴露于类卒中缺氧缺糖条件下，Netrin-5水平也显著下降。这些结果提示，大脑在最需要保护的时候丧失了一种重要的保护因子。

提高Netrin-5可保护屏障与大脑

为检验恢复Netrin-5是否有帮助，研究团队用病毒载体在诱发卒中前提升小鼠脑内的Netrin-5水平。额外Netrin-5的动物表现出明显更小的坏死区域、更少的脑水肿以及较好的运动功能评分，相较于未处理的卒中小鼠尤为显著。关键的是，示踪染料和血蛋白白蛋白的外渗检测显示其血脑屏障明显不那么渗漏。显微镜和蛋白检测显示Netrin-5使血管细胞间一种关键的“密封”成分ZO-1恢复到接近正常的水平，有助于封闭卒中后本会打开的缝隙。

深入探讨保护机制

在人体脑血管细胞中，研究者模拟了类卒中应激，并测量荧光糖探针通过细胞层的难易程度以及细胞层对电流的阻抗——这是衡量屏障强度的两项标准读数。单纯应激使细胞层变得渗漏且电阻降低，但用Netrin-5预处理可以减少渗漏并使电阻恢复到接近正常。同时，Netrin-5逆转了应激引起的ZO-1下降，并重新激活了已知与健康脑血管相关的Wnt3a/β-连环蛋白信号通路。当研究组有意沉默Wnt3a时，Netrin-5不再能收紧屏障或提升ZO-1，这表明该信号通路是Netrin-5与屏障修复之间必需的中介步骤。

当Netrin-5被去除会怎样

作者接着探讨Netrin-5不仅在外加时有益，是否在正常条件下也必不可少。他们使用基因工具下调小鼠和人类血管细胞中的Netrin-5。在小鼠中，卒中前降低Netrin-5使情况更糟：损伤区域更大、脑水肿更多、染料和白蛋白渗漏增加、运动功能更差。在细胞模型中，Netrin-5缺失在类卒中应激下使屏障比单纯应激时更为渗漏且电学更弱。综合这些发现支持了这样的观点：Netrin-5是血脑屏障内在的防御因子，而在卒中时其水平会危险性减少。

这对未来卒中疗法可能意味着什么

总体而言，这项研究将Netrin-5描绘为大脑保护墙的关键守护者，通过Wnt3a/β-连环蛋白通路保持血管细胞间连接的完整，限制卒中后的二次损伤。虽然后续工作是在小鼠和细胞培养中完成，并使用了在用于人体前需改良的病毒工具，但核心理念明确：提升Netrin-5或模拟其作用，可以作为恢复血流治疗的补充，通过保护血脑屏障及周围脑组织来减少损害。如果未来研究能够安全地利用这种天然蛋白，基于Netrin-5的方法有望在某一天帮助降低卒中幸存者的残疾并改善康复。

引用: Chen, Y., Liu, L., Ming, Y. et al. Netrin-5 Preserves Blood-Brain Barrier Integrity via Wnt3a/β-Catenin Pathway Activation in Murine Cerebral Ischemia. Transl Psychiatry 16, 155 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03903-z

关键词: 缺血性卒中, 血脑屏障, Netrin-5, 内皮细胞保护, Wnt信号