近日,哈尔滨医科大学附属第一医院神经外科史怀璋教授(通讯作者)、李俞辰教授(第一作者)联合美国马歇尔大学生物医学系Ji Bihl教授,在国际期刊《Journal of Nanobiotechnology》(中科院1区,影响因子12.6)上发表题为Microglia-derived iron-overloaded exosomes induce neuronal ferroptosis and aggravate neurological impairment after subarachnoid hemorrhage的科研论文。研究基于转录组学、生物信息学、动物和细胞模型等提出,蛛网膜下腔出血后(SAH)小胶质细胞可通过释放“铁超载外泌体”诱导神经元铁死亡,加剧神经功能损伤。
发表于《Journal of Nanobiotechnology》的本项研究,首次揭示了小胶质细胞来源的外泌体在SAH后铁毒性传递中的核心作用。研究团队通过体外模拟SAH环境,发现小胶质细胞释放的外泌体(MC-EXs)中铁含量显著升高,并能被神经元高效摄取。进一步实验表明,神经元主要通过依赖动力蛋白、网格蛋白、小窝蛋白及脂筏介导的内吞途径吸收这些外泌体。通过转录组分析与体内外SAH模型结合,研究证实铁超载的MC-EXs会诱导神经元发生铁死亡——一种铁依赖性的程序性细胞死亡。在动物实验中,经鼻腔给予SAH小鼠MC-EXs(连续3天,每日10⁹颗粒),可明显加重其运动、感觉和认知功能缺损。机制层面,研究通过生物信息学分析与实验验证(包括C3 siRNA敲低)发现,补体C3/C5/NF-κB信号通路是MC-EXs触发神经元铁死亡的关键分子途径。
该研究的创新点在于首次提出了“小胶质细胞-外泌体-神经元铁死亡”这一SAH后神经损伤的新机制,突破了以往对铁毒性直接作用的传统认知。这不仅为理解SAH后继发性脑损伤提供了全新视角,更揭示了MC-EXs及C3/C5/NF-κB轴可作为潜在治疗靶点。未来,针对该通路的干预策略(如外泌体递药系统或补体通路抑制剂)有望为改善SAH患者神经功能预后开辟新的治疗方向。
论文信息:
PMID:41508018,DOI:10.1186/s12951-025-03974-y
第一作者简介
李俞辰 副主任医师
哈尔滨医科大学附属第一医院
● 博士,博士后
● 副主任医师,副研究员,博士生导师
● 哈尔滨医科大学附属第一医院神经外科神经介入医疗组长
● 中国医师协会神经介入专业委员会动脉瘤学组成员
● 中国老年保健协会基层健康教育与科普分会常务委员
● 中国医药生物技术协会医工结合分会委员
● 黑龙江省医学会神经外科分会神经介入学组组员
● 从事脑血管病的临床诊疗和基础研究,擅长颅内动脉瘤、颅内外血管狭窄、颅内外血管慢性闭塞、急性颅内血管栓塞、脑血管畸形的诊断与外科治疗;主持国家自然科学基金及省自然科学基金等各类项目5项;发表SCI文章20余篇,第一或通讯作者10篇
通讯作者简介
史怀璋 教授
哈尔滨医科大学附属第一医院
● 医学博士,主任医师,二级教授,博士研究生导师,首届龙江名医,省政府特殊津贴获得者。现任哈尔滨医科大学附属第一医院神经外科主任、外科学教研室主任,国家重点专科临床负责人,黑龙江省领军人才梯队神经外科学带头人
● 1993年毕业于哈尔滨医科大学获学士学位,1999年获哈尔滨医科大学神经外科专业硕士学位,2002年获博士学位。2005年于北京宣武医院神经外科研修,师从凌锋教授;2006年赴美国IOWA大学临床医学院神经介入中心做访问学者,师从Dr. Chalopka;2014年于美国Cleveland Clinic神经外科研修脑血管病的显微外科手术治疗;2015、2016年赴芬兰赫尔辛基参加脑动脉瘤夹闭显微外科学习班,师从Juha、Lawton等大师
● 担任中华医学会神经外科学分会脑血管病学组副组长,中国医师协会神经外科医师分会常委、脑血管病组组长,中国医师协会神经介入专业委员会副主任委员,中国卒中学会理事、介入分会常委,黑龙江省医学会神经外科分会主任委员,黑龙江省医师协会神经介入分会主任委员,黑龙江省医学会卒中专业委员会副主任委员。担任《中国脑血管病杂志》《心脑血管病防治》编辑委员会常务委员、《中华脑科疾病与康复杂志(电子版)》及《中华神经创伤外科电子杂志》第三届编委,同时担任多项SCI客座主编与审稿专家
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