脑外伤后的修复,要让受损神经元重新伸出神经突,还要让周围环境允许这些突起继续生长。神经元的内在生长程序、胶质细胞的状态和持续的氧化应激,共同影响这段修复过程。
能否找到一种小分子,同时作用于神经元和支持它的细胞,为损伤后的结构修复创造条件?
2026年8月4日,中国台湾清华大学 Linyi Chen 等研究者在《Phytomedicine》在线发表研究,从植物提取物筛选中找到天然黄酮苷异野漆树苷(isorhoifolin)。研究将神经突再生、小鼠运动表现与靶点追踪联系起来,提出了一个涉及神经元 S1PR3 和星形胶质细胞 NQO2 的双细胞作用模型。
研究核心速览
一句话理解:异野漆树苷在体外和脑片中促进受损神经突再生,在脑外伤小鼠中改善运动协调;靶点与功能实验提示,神经元信号调节和胶质细胞氧化应激缓解共同参与这一作用。
· 从表型出发找分子: 以受损神经突的再生为筛选终点,从898种植物的2,112份提取物中逐步追踪到活性单体。
· 把分子变化接上功能结果: 研究覆盖原代神经元、器官型脑片和控制性皮质撞击小鼠模型。
· 按细胞类型拆解机制: 神经元侧聚焦 S1PR3–CK2–GSK3β 相关信号,星形胶质细胞侧聚焦 NQO2 与活性氧调控。
一、从2,112份提取物中,筛出能推动神经突再生的分子
这项研究的起点,是一个直接观察修复表型的平台。
研究者培养胚胎大鼠的原代皮质或海马神经元,在培养第8天制造机械损伤间隙,加入候选样品,72小时后用神经元标记物 TUJ1 显示重新伸展的神经突,再量化损伤间隙的闭合程度。这个读数把筛选目标落在了结构生长上。(原文图1A–B)
初筛得到15份有活性的植物提取物,其中 Monstera epipremnoides 提取物表现突出。继续进行分相、分离和结构鉴定后,研究者从有效的水相组分中找到了异野漆树苷,并验证了单体的促再生作用。
在受损海马神经元中,原文报告异野漆树苷处理后的相对间隙闭合率约为对照的1.2–1.8倍。研究又将模型推进到厚度为350 μm的器官型脑片,让药物在保留更多组织结构和细胞相互作用的环境中接受检验。(原文图2C–E)
这里有一组很有解释力的对照:结构相近的 Narirutin 在脑片中作用有限,异野漆树苷则促进了神经突向损伤区域伸展。两者均带有7-O-芸香糖基,苷元分别为柚皮素和芹菜素。这个结果提示,具体的化学结构会影响再生活性,后续优化需要围绕结构与功能之间的关系展开。

原文图2C–E,裁取自PDF第7页。C、D为皮质和海马神经元,E为脑片;绿色为TUJ1信号,虚线标示损伤边界。图片来源:Wang等,2026。
二、结构生长之后,还要看小鼠能否更好地运动
体外长出更多神经突,接下来需要回答一个功能问题:动物的运动表现是否随之改善?
研究者采用控制性皮质撞击模型(CCI),在雄性小鼠的躯体感觉皮质制造损伤。异野漆树苷以140 μg/kg经鼻腔给药,在损伤后开始,随后隔日给药,并通过横杆与转棒两种任务评估运动协调。(原文图3A)
横杆试验中,给药组在损伤后的早期表现优于溶媒对照组。独立开展的转棒试验也显示,给药组在第3天和第6天的停留时间更长。这意味着,药物带来的变化已体现到可测量的运动行为上。(原文图3B–C)
第14天的Nissl染色还显示,给药组损伤区域的组织形态有所改善,为行为学结果提供了组织层面的观察。(原文图3D)
研究另做了脑暴露检测:在1.4 mg/kg的独立药代实验中,鼻腔给药15分钟后,脑组织中检测到平均18.8 ng/g的原型化合物。这个实验支持其能够获得脑暴露;该药代剂量为上述行为学剂量的10倍。(原文图4)

原文图3,裁取自PDF第8页。横杆试验假手术、溶媒和给药组分别为n=9、12、6;转棒试验分别为n=7、6、6。图D为代表性组织切片。
三、1、6、24小时的转录变化,为靶点追踪提供线索
异野漆树苷怎样推动修复?研究者先用时间序列转录组寻找入口。
他们对受损皮质神经元给予9 μM异野漆树苷,并在处理1、6、24小时后分析基因表达。结果呈现出随时间变化的响应图景。(原文图5)
· 1小时: 多个炎症和损伤相关表达网络发生变化,S1P信号相关基因成为后续关注对象。
· 6小时: 出现GPCR信号富集及WNT相关基因表达变化。
· 24小时: 细胞骨架、细胞外基质和轴突导向等相关通路更加突出。
这些结果为“早期调整损伤响应,随后进入结构重塑”的解释提供了线索。通路分析在这里承担的是导航作用:它帮助缩小搜索范围,随后仍要通过结合实验和功能干预检验候选靶点。
四、神经元侧:S1PR3成为连接小分子与再生表型的候选靶点
S1PR3的全称是鞘氨醇-1-磷酸受体3,属于G蛋白偶联受体。研究发现,在所检测的皮质神经元中,它是表达较高的S1P受体亚型。
围绕这个候选受体,研究者串起了三类证据。(原文图6)
第一类是结构预测。 靶点预测、分子对接和复合物建模支持异野漆树苷与S1PR3相互作用的可能性,为实验验证提供了方向。
第二类是细胞内靶点结合证据。 在293T细胞的细胞热转移实验(CETSA)中,加入异野漆树苷后,S1PR3在加热条件下保留得更多,热稳定性发生改变,支持化合物在细胞中与该靶点发生相互作用。(原文图6E)
第三类是药理功能证据。 S1PR3拮抗剂CAY10444和异野漆树苷均促进受损神经突再生,并能抵消激动剂CYM5541相关的抑制作用。方向一致的药理结果,将S1PR3与再生表型联系起来。(原文图6F)
研究进一步观察到,CYM5541提高神经元中CK2和GSK3β的磷酸化水平,而CAY10444或异野漆树苷使相应磷酸化信号下降。(原文图6G)
这些结果支持一条与神经突修复相关的候选调控轴:异野漆树苷具有抑制S1PR3相关信号的药理特征,并伴随CK2、GSK3β磷酸化状态改变。

原文图6,裁取自PDF第13页。重点阅读E–G:CETSA、药理干预与磷酸化检测;B–D属于结构预测证据。H为人外周血转录组的通路分析。
五、星形胶质细胞侧:降低NQO2,为神经突生长改善环境
神经元之外,研究还发现了另一条作用线索。
在脑组织裂解液的蛋白组CETSA筛选中,NQO2出现药物相关的热稳定性变化。随后比较细胞类型时,研究者发现,NQO2在星形胶质细胞中的表达明显高于皮质神经元。(原文图7A–B)
这提示,异野漆树苷可能通过不同靶点影响两类细胞。
研究者用过氧化氢诱导星形胶质细胞氧化应激,并分别检测胞质与线粒体相关的活性氧信号。异野漆树苷处理后,两类信号均下降;有效敲低NQO2或使用作为药理参照的白藜芦醇,也得到方向相近的结果。(原文图7D–F)
更关键的一步,是把这种变化接回神经元。
研究者在Transwell系统中,将经过NQO2敲低处理的星形胶质细胞与受损皮质神经元进行非接触共培养。72小时后,神经突再生增加。(原文图7G)
这个实验的价值在于,遗传干预发生在星形胶质细胞一侧,观察到的修复表型却出现在神经元一侧。它支持胶质细胞的NQO2状态能够影响神经突生长,也把多细胞环境纳入了天然产物作用机制的解释。
至于其中由哪些可溶性信号、代谢物或氧化还原变化传递影响,仍有待进一步拆解。

原文图7E–H,裁取自PDF第14页。E显示敲低效率,F显示活性氧相关荧光,G、H为共培养条件下的神经突再生。两条shRNA中,#305394实现了约30%的敲低,#41877未有效敲低。
将两条证据线合起来,研究提出的模型是:神经元侧调整与生长有关的S1PR3信号,星形胶质细胞侧通过NQO2参与氧化应激调控,二者分别为损伤后修复提供条件。
六、科研启示:把筛选终点、细胞类型和功能验证接在一起
这项工作有三点研究设计值得借鉴。
首先,以目标表型启动筛选。 神经突再生贯穿提取物筛选、活性单体确认和靶点功能验证,让后续机制分析始终围绕同一个生物学问题展开。
其次,给组学线索安排后续实验。 时间序列转录组指向候选网络,CETSA提供靶点结合线索,药理干预与基因敲低再检验功能。不同方法承担不同任务,彼此补充。
最后,按细胞类型解释多靶点作用。 通过神经元、星形胶质细胞及非接触共培养,研究把一个小分子的作用拆成了细胞内信号与细胞间环境两部分,为后续定位关键作用细胞提供了思路。
七、走向转化,还需要补齐哪些证据?
靶点的体内必要性需要进一步验证。 目前两条细胞机制与动物改善共同支持候选模型。通过神经元特异性S1PR3干预、星形胶质细胞特异性NQO2干预及回补实验,可以进一步判断各靶点对动物效应的贡献,以及两条作用线之间的关系。
长期回路修复需要更直接的指标。 当前主要证据来自胚胎来源培养体系、年轻雄性小鼠及短期运动任务。后续可结合长期行为、电生理和连接追踪,检验新生神经突是否形成稳定、有效的功能连接。
脑暴露、持续药效和人的相关性仍需衔接。 鼻腔给药后血浆半衰期约0.2小时,隔日给药的持续效应由什么维持,活性代谢物或信号放大是否参与,尚待实测。论文的人群支持来自TBI患者外周血转录组,反映系统性响应;人的脑内靶点变化和干预效果仍需专门研究。
沿着这些问题继续推进,才能判断这种“支持神经元生长、改善胶质细胞环境”的双细胞思路,能在多大程度上转化为持久的脑损伤修复能力。
论文信息与来源
Wang Y, Liao WL, Wang C, et al. Isorhoifolin regulates S1PR3-CK2-GSK3β axis and promotes neurite regrowth and functional recovery after traumatic brain injury. Phytomedicine. 2026;160:158688.