Cobrotoxin通过抑制雄性5×FAD小鼠中CD8+ T细胞与小胶质细胞的相互作用，减轻神经炎症和认知功能障碍

时间：2026年2月10日

来源：Biochemical Pharmacology

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阿尔茨海默病（AD）的神经免疫机制及CTX的调控作用。通过鼻内给予CTX治疗5×FAD小鼠，发现其显著改善认知功能（Morris水迷宫测试）且不改变β-淀粉样蛋白沉积。机制研究表明CTX抑制CD8+ T细胞浸润，降低Cxcl9/Cxcl10/Cxcl16/Ccl5等促炎细胞因子，缓解微胶质激活并保护突触相关微胶质（DAM）。同时恢复海马突触复杂性、突触密度及长时程增强（LTP），提示CTX通过调控神经免疫信号和突触可塑性发挥治疗潜力。

李哲|谭博远|董凯凯|于欣月|张Sophia W.|罗琳|姚文娟|秦正红|吴峰

中国江苏省南通市南通大学药学院药理学系，邮编226019

摘要

阿尔茨海默病（AD）是一种进行性神经退行性疾病，其特征是认知能力下降伴随慢性神经炎症。新兴证据表明，T细胞浸润和小胶质细胞活化是加速AD病理的关键免疫事件，但针对这一神经免疫界面的治疗方法仍然很少。眼镜蛇毒素（CTX）是一种从Naja atra毒液中提取的短链神经毒素，具有强大的抗炎和免疫调节作用，并已在中国获准用于治疗慢性疼痛综合征。在本研究中，我们探讨了CTX是否能够缓解5×FAD小鼠（一种AD转基因模型）的神经炎症和认知缺陷。通过鼻内给药CTX九周后，Morris水迷宫实验显示其提高了空间学习和记忆能力，同时并未改变β-淀粉样蛋白（amyloid-β）的负荷。流式细胞术和免疫荧光分析显示，CTX显著减少了脑内浸润的CD8⁺ T细胞，并下调了与T细胞-小胶质细胞通讯相关的趋化因子，包括Cxcl9、Cxcl10、Cxcl16和Ccl5。与此一致的是，CTX减轻了小胶质细胞的活化及促炎细胞因子的释放，同时保留了与疾病相关的微胶质细胞（disease-associated microglia, DAM）。形态学和电生理学分析表明，CTX恢复了树突的复杂性和海马体的长时程增强（LTP），表明突触完整性得到改善。综上所述，这些发现表明CTX是一种强大的神经免疫信号调节剂，能够缓解AD中的神经炎症和突触功能障碍，提示其有可能被重新用于神经退行性疾病的免疫调节治疗。

引言

阿尔茨海默病（AD）是一种进行性神经退行性疾病，是全球痴呆的主要原因。在中国，60岁以上人群中的患病率超过5%，85岁以上人群中接近30%，这对医疗和社会造成了日益严峻的挑战。临床上，AD表现为逐渐的记忆丧失、学习能力下降和行为异常。虽然β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积、tau蛋白聚集和突触功能障碍是其标志性病理变化，但越来越多的证据表明神经炎症是疾病进展的主要驱动因素。活化的微胶质细胞和星形胶质细胞会释放促炎介质，加剧神经元损伤，而外周免疫细胞的浸润进一步加剧了中枢神经系统的炎症反应[1]、[2]、[3]。这些过程共同形成了一个慢性炎症环境，加速了突触退化和认知能力下降。

适应性免疫系统主要由T细胞和B细胞介导，具有抗原特异性和长期免疫记忆功能。过去认为中枢神经系统（CNS）是一个免疫特权区域，但现在认识到在生理和病理条件下T细胞可以穿过血脑屏障（BBB）[4]。在AD患者中，无论是人类尸检脑组织还是转基因小鼠模型中，都观察到了广泛的T细胞浸润，活化的CD8⁺ T细胞会释放干扰素-γ（IFN-γ）和颗粒酶B，促使小胶质细胞向促炎表型转变，从而加重神经元和突触的损伤[5]、[6]、[7]。疾病进展到晚期Braak阶段时，T细胞相关的转录活动增强，浸润的T细胞与驻留小胶质细胞之间的相互作用也更加活跃[8]。相反，阻止T细胞进入中枢神经系统可以减轻神经炎症和认知缺陷[5]、[6]。同样，清除小胶质细胞可以减少T细胞的积聚并缓解神经退行性变，这突显了这两个免疫系统之间的双向相互作用[5]。总的来说，这些发现表明T细胞不仅具有传统的外周免疫功能，还通过与小胶质细胞的相互作用成为中枢神经系统神经炎症的放大器，这是神经退行性病变的一个关键特征。

蛇毒中含有多种生物活性肽，既具有细胞毒性也具有治疗潜力。尽管具有固有的毒性，但一些蛇毒成分已被成功开发成临床批准的药物，体现了它们的药理学多样性和转化潜力[9]。其中，眼镜蛇毒素（CTX）是一种从Naja atra毒液中提取的短链神经毒素，具有强大的抗炎和免疫调节作用。作为一种神经毒素，CTX通过与神经元烟碱型乙酰胆碱受体（nAChRs）的相互作用而发挥作用，在高剂量或急性情况下会影响神经细胞的兴奋性和突触传递，这与其历史上被归类为神经活性毒素相符。CTX在传统中医中曾被用于缓解疼痛和控制炎症，实验模型显示它可以抑制促炎细胞因子的释放，抑制成纤维细胞样滑膜细胞的增殖，并通过抑制NF-κB信号通路恢复CD4⁺/CD8⁺ T细胞的平衡[10]。重要的是，在低剂量（临床相关剂量）下，CTX不会引起明显的神经元毒性，反而表现出显著的免疫调节和抗炎作用，这为其当前临床应用奠定了基础。纯化的注射剂Cobratide注射液已在中国获准用于治疗慢性疼痛和神经病理性疼痛综合征，提供持久的镇痛效果且毒性或依赖性极低。这些剂量和情境依赖性的特性区分了CTX的神经毒性作用和其在慢性低剂量条件下的免疫调节作用。CTX的双重免疫调节和神经保护作用表明其治疗用途不仅限于疼痛管理。鉴于T细胞-小胶质细胞相互作用在维持慢性神经炎症中的关键作用，我们假设CTX可以通过调节这一免疫轴来缓解AD的神经退行性病变。

实验部分

小鼠与处理

5×FAD转基因小鼠和年龄匹配的野生型（WT）B6SJLF1/J同窝小鼠（25–35克）由中国南通大学的史建华教授提供。所有动物实验均获得了南通大学动物伦理委员会的批准（批准号S20220312-003），并按照机构关于实验室动物护理和使用的指南进行。小鼠在稳定的环境条件下饲养（22±1°C，12小时光照/黑暗周期）。

CTX治疗可改善5×FAD小鼠的认知表现而不改变β-淀粉样蛋白沉积

5×FAD小鼠每隔一天通过鼻内给予低剂量（CTX-L，3.75 µg/kg）或高剂量（CTX，7.5 µg/kg）的CTX，持续9周。在Morris水迷宫训练期间，5×FAD小鼠的逃避潜伏期明显长于野生型对照组，而两个CTX处理组的表现均逐渐改善，表明学习能力有所提高（图1B）。在探针试验中，首次进入目标的潜伏期也有所缩短。

讨论

越来越多的证据认为阿尔茨海默病是一种免疫介导的神经退行性疾病，其中小胶质细胞和外周免疫系统的慢性活化驱动了突触损伤和认知能力下降[4]、[11]、[12]。在本研究中，我们发现从Naja atra毒液中提取的短链神经毒素CTX是一种强大的神经免疫信号调节剂，能够改善5×FAD小鼠的突触功能。CTX最初被鉴定为nAChRs的高亲和力配体[13]、[14]，这一特性使其...

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李哲：撰写初稿、进行研究、数据整理。谭博远：进行研究。董凯凯：进行研究。于欣月：软件操作。张Sophia W.：撰写、审稿与编辑。罗琳：验证、资源准备。姚文娟：资源准备。秦正红：资源准备。吴峰：撰写、审稿与编辑、数据可视化、监督、项目管理、方法学设计、研究实施、资金争取、数据分析、概念构思。