摘要
蛛网膜下腔出血(SAH)作为卒中的一种破坏性亚型，主要由颅内动脉瘤破裂引起。本研究聚焦于脂肪细胞脂肪酸结合蛋白(A-FABP)在SAH中的作用。通过对40例SAH患者和30例对照者的脑脊液(CSF)进行靶向脂肪酸代谢组学分析，发现SAH患者CSF中脂肪酸代谢存在显著紊乱，其特征是花生四烯酸(AA)、亚油酸(LA)和棕榈酸(PA)水平升高。京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析提示A-FABP在SAH发病机制中扮演关键角色。值得注意的是，升高的CSF A-FABP水平可独立预测SAH严重程度增加和预后不良。
引言
早期脑损伤(EBI)被认为是SAH后不良结局的主要决定因素，而神经炎症是EBI发病的核心机制。脂肪酸代谢失衡是多种神经炎症性疾病的特征。A-FABP作为一种炎症相关的脂肪因子，其血清水平升高与SAH患者不良预后相关，但其在SAH中的具体分子机制及其在CSF中的生物标志物潜力尚不清楚。
结果
3.1 SAH患者CSF中脂肪酸代谢显著紊乱并伴有A-FABP富集
代谢组学分析显示SAH患者与对照组CSF脂肪酸代谢谱存在明显分离。通路富集分析揭示了两个显著失调的通路：脂肪细胞因子信号通路和脂肪细胞中脂解作用的调节。值得注意的是，脂肪细胞A-FABP是这些通路中唯一的脂肪酸相关蛋白。
3.2 CSF中A-FABP水平升高预测SAH严重程度和不良结局
在扩展的临床队列(n=48)中，AA、LA和PA水平在临床严重程度高分级(Hunt-Hess III-V级)亚组中显著高于低分级(I-II级)亚组。Pearson分析显示CSF中A-FABP水平与AA、LA、PA呈正相关。更重要的是，CSF A-FABP水平与疾病严重程度和不良功能预后(改良Rankin量表评分)相关。
3.3 小鼠脑中A-FABP升高且主要与小胶质细胞共定位
在血管内穿刺法诱导的SAH小鼠模型中，A-FABP在FABP家族中上调最为显著。免疫荧光共染色分析表明，常驻小胶质细胞是SAH后脑内A-FABP的主要细胞来源。
3.4 A-FABP基因敲除改善SAH小鼠的早期脑损伤
与野生型(WT)小鼠相比，A-FABP基因敲除(KO)小鼠在SAH后神经功能缺损(旷场实验、转棒实验)得到显著改善，脑水肿减轻，血脑屏障(BBB)通透性(伊文思蓝渗出)降低，神经元凋亡(TUNEL染色及凋亡相关蛋白检测)减弱。
3.5 A-FABP的药理抑制减轻SAH小鼠的脑损伤
使用选择性A-FABP抑制剂BMS309403 (BMS)治疗SAH小鼠，可显著改善神经功能、减轻脑水肿、BBB破坏和神经元凋亡。
3.6 A-FABP加剧SAH小鼠小胶质细胞介导的神经炎症
BMS给药或A-FABP基因敲除均能显著降低SAH诱导的促炎细胞因子(TNF-α, IL-1β, IL-6)的表达。免疫荧光显示A-FABP缺陷小鼠中IL-6和TNF-α与小胶质细胞标志物IBA1的共表达减少。
3.7 A-FABP结合脂肪酸后触发小胶质细胞介导的神经炎症
PA和AA处理均可上调BV2小胶质细胞中A-FABP的表达。脂肪酸促进了促炎细胞因子的表达，而BMS抑制A-FABP可显著减弱脂肪酸诱导的促炎作用。
3.8 抑制小胶质细胞A-FABP可减轻神经元凋亡和血脑屏障破坏
在BV2小胶质细胞条件培养基转移模型中，PA刺激的BV2细胞条件培养基显著增加了原代神经元凋亡，此促凋亡效应可被BMS处理逆转。在微glia-脑内皮细胞(bEnd.3)共培养模型中，抑制小胶质细胞A-FABP可减轻PA对bEnd.3细胞紧密连接的不利影响，而直接抑制bEnd.3细胞的A-FABP则无保护作用。
3.9 抑制A-FABP促进小胶质细胞脂肪酸β-氧化重编程
Seahorse XF分析表明，BMS处理显著增加了PA刺激的BV2细胞的氧消耗速率(OCR)，并逆转了脂肪酸诱导的糖酵解质子流出率(GlycoPER)增加。Western blot证实BMS处理增加了脂肪酸β-氧化关键蛋白(CPT1A, ACADL)的表达，ATP含量检测表明BMS增强了细胞能量供应。
3.10 A-FABP通过JAK2/STAT3信号通路介导神经炎症
对SAH小鼠脑组织的蛋白质组学分析及KEGG富集分析提示JAK-STAT信号通路参与其中。Western blot证实A-FABP KO或BMS抑制可选择性地降低磷酸化JAK2 (p-JAK2)和STAT3水平。在A-FABP KO小鼠中使用JAK2激动剂coumermycin A1 (C-A1)可逆转A-FABP缺失对神经炎症和神经元凋亡的保护作用。
讨论
本研究首次在SAH患者CSF中评估了A-FABP作为生物标志物的价值，并深入揭示了其致病机制。结果表明，CSF A-FABP是SAH潜在的有前景的生物标志物。临床前研究证实，通过基因或药理手段靶向A-FABP可有效缓解SAH后的脑损伤。机制上，A-FABP通过结合脂肪酸，激活小胶质细胞JAK2/STAT3通路驱动神经炎症，同时其抑制可重编程小胶质细胞代谢，增强脂肪酸β-氧化和能量供应。这些发现确立了A-FABP作为SAH治疗转化潜力靶点的地位。
