Adv Sci:血脑屏障的“守护者”:上海交通大学陈皓等揭示GPR124如何通过加固微血管内皮防线减轻脑外伤损伤
创伤
性脑损伤(TBI)是全球青壮年人群主要致死病因。G 蛋白偶联受体 124(GPR124)是神经系统关键调控分子,但其在创伤性脑损伤中的作用尚无相关研究。
2026年6月15日,上海交通大学陈皓、田恒力、丁军共同通讯在
Advanced Science
在线发表题为
“GPR124 Alleviates Blood–Brain Barrier Disruption by Enhancing Microvascular Endothelial Function after Traumatic Brain Injury”
的研究论文。本研究构建控制性皮质撞击(CCI)模型,结合单细胞RNA测序技术,分析创伤性脑损伤后GPR124的表达分布特征;同时构建内皮细胞(EC)特异性GPR124条件性敲除(CKO)小鼠开展行为学实验,并建立牵拉损伤(SI)模型探究GPR124对内皮细胞的调控效应。
内皮细胞特异性敲除GPR124的小鼠,创伤性脑损伤后神经功能恢复显著受阻;体外牵拉损伤模型中,敲低GPR124会损伤内皮细胞生理功能。体内与体外实验均证实,敲低GPR124会破坏紧密连接完整性。质谱分析与
免疫
共沉淀实验证实,GPR124可结合成纤维细胞生长因子结合蛋白1,进而激活Wnt/β-catenin信号通路。本研究证实,GPR124通过激活Wnt/β-catenin通路调控微
血管
内皮功能、维持血脑屏障完整,该机制对改善创伤性脑损伤预后至关重要,有望成为全新治疗靶点。

创伤性脑损伤(TBI)仍然是威胁人类健康的主要疾病,TBI的临床过程包括两个阶段:原发性损伤与继发性损伤。原发性损伤指机械撞击即刻造成的脑实质损伤;继发性损伤由一系列细胞与生化级联反应引发病理过程。与原发性损伤不同,继发性损伤在脑损伤后数分钟内启动,可持续数月甚至数年。原发性损伤难以逆转,而针对继发性损伤可采取多种干预手段,有望改善创伤性脑损伤患者预后,因此继发性损伤是创伤性脑损伤治疗的核心靶点。继发性损伤中各类病理进程相互作用,其中连接脑组织与全身循环的血脑屏障(BBB)完整性尤为关键。血脑屏障破坏会诱发多种严重并发症,以进展性出血性损伤(PHI)最为典型,因此创伤后修复血脑屏障具备重要临床价值。但目前学界对血脑屏障的损伤与修复机制认知尚不充分,仍需深入研究。
G蛋白偶联受体124(GPR124)是G蛋白偶联受体家族关键成员,在血管发育过程中发挥核心作用。研究证实,小鼠正常胚胎发育阶段,GPR124在全身多系统血管组织中表达,
中枢神经
系统(CNS)亦包含其中,该分子可调控神经管血管生成、维持血脑屏障完整性。经典Wnt/β-catenin信号通路是调控胚胎发育、器官形成、细胞命运决定的核心信号轴。无配体刺激时,胞质内β-catenin会被由Axin、APC、CK1、GSK3β构成的降解复合物持续磷酸化并降解;当Wnt配体与卷曲蛋白受体(FZD)、共受体LRP5/6结合后,该降解复合物活性被抑制,β-catenin得以稳定并入核,与TCF/LEF转录因子结合,启动下游靶基因表达,进而调控细胞增殖、分化与黏附功能。
在血管内皮系统中,Wnt/β-catenin通路对内皮细胞(EC)特化与稳态维持至关重要。该通路可诱导紧密连接蛋白、转运相关分子表达,促进血管屏障形成与维持。中枢神经系统发育阶段,神经前体细胞分泌的Wnt7a/Wnt7b可激活脑内皮细胞β-catenin信号,驱动血管侵入与血脑屏障建立。此外,共受体GPR124与RECK可特异性放大Wnt7a/Wnt7b信号;二者缺失会引发中枢血管生成障碍、血脑屏障发育缺陷、神经管出血等表型。因此Wnt/β-catenin通路被视作维持内皮功能、调控血脑屏障完整性的核心分子机制之一。但GPR124在创伤性脑损伤中的作用及内在机制尚不明确。

GPR124 可通过结合 FGFBP1 进一步发挥保护作用(图源自
Advanced Science
)
本研究旨在探究内皮细胞特异性GPR124条件性敲除(CKO)小鼠创伤性脑损伤后的神经功能结局;同时利用靶向GPR124的小干扰RNA(siRNA)抑制其表达,评估GPR124对血管内皮细胞生物学功能的影响;最后围绕Wnt/β-catenin通路激活,阐释GPR124发挥调控作用的分子机制。研究结果表明,GPR124可通过改善内皮细胞功能、修复血脑屏障完整性,减轻创伤性脑损伤后继发性损伤、促进神经功能恢复,提示GPR124是创伤性脑损伤潜在治疗靶点。
参考消息:https://doi.org/10.1002/advs.202501197
