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Nat Commun | 北大刘建团队发现樟柳碱氢溴酸盐直接靶向Matk抑制Src激活，缓解缺血性脑卒中后脑水肿

分类：科学前沿发布时间：2026-06-09 15:45:59

研究采用20K人类蛋白组芯片筛选樟柳碱氢溴酸盐直接作用靶点。成功锁定Matk为Ani的直接靶蛋白，并阐明了Ani通过调控Matk-Src信号轴维持血脑屏障完整性的分子机制。

缺血性脑卒中是全球致死致残的重要疾病之一，rtPA溶栓是目前临床标准治疗方案。然而，超过治疗时间窗后的延迟溶栓往往会导致血脑屏障（BBB）破坏和血管源性脑水肿，严重影响患者预后。目前针对这一并发症尚缺乏有效药物干预手段。

樟柳碱氢溴酸盐（Anisodine Hydrobromide，Ani）是一种从茄科植物山莨菪中提取的生物碱氢溴酸盐，已被用于多种血管相关疾病治疗，但其是否能够改善溶栓后脑水肿及其作用机制尚不明确。

2026年6月8日，北京大学刘建团队在《Nature Communications》发表题为“Anisodine hydrobromide targets matk and prevents delayed rtPA thrombolysis-induced vasogenic cerebral edema in ischemic stroke”的研究论文。系统研究了Ani的保护作用，并借助蛋白组学联合HuProt™ Human Proteome Microarray（20K人类蛋白组芯片）筛选其直接作用靶点。成功锁定Matk为Ani的直接靶蛋白，并阐明了Ani通过调控Matk-Src信号轴维持血脑屏障完整性的分子机制。

01、Ani改善脑水肿并维持血脑屏障完整性

研究人员首先构建延迟rtPA溶栓诱导的缺血性脑卒中模型，评估Ani的治疗效果。结果显示，Ani显著提高了小鼠生存率，改善神经功能评分，并降低脑组织含水量和Evans Blue渗漏水平。同时，脑微血管FITC-dextran外渗明显减少，提示血脑屏障通透性得到改善（图1A-C）。

进一步分析发现，Ani恢复了Occludin、ZO-1、VE-cadherin等紧密连接和黏附连接蛋白表达，同时抑制Src(Tyr419)和Caveolin-1(Tyr14)磷酸化，减少跨细胞转运和旁细胞渗漏，最终维持脑微血管屏障稳定（图1D-E）。

图1 Ani改善脑水肿并维持血脑屏障完整性

02、Matk是Ani的直接结合靶点

为了寻找Ani发挥作用的直接分子靶点，研究团队首先开展定量蛋白组学分析，获得与Ani治疗相关的差异蛋白集合（图2A）。随后研究人员将Ani进行生物素标记，并利用覆盖约20,000种全长人源蛋白的HuProt™ Human Proteome Microarray（20K人类蛋白组芯片）进行直接靶点的筛选。

蛋白组学鉴定到的上调蛋白与20K芯片筛选到的药物靶点分别进行GO分析。结果显示，小分子结合功能被共同富集。进一步将富集于该过程的上调差异蛋白和潜在直接靶点进行交集分析，最终筛选得到Matk、Dido1、Glrx2、Psmc3和Cuta等5个候选靶点（图2B-C）。随后结合芯片荧光信号强度和分子对接亲和力评分进行综合排序，Matk在两种分析体系中均表现出最优结果（图2D）。随后，SPR、CETSA/Pull down+WB、分子对接与分子动力学模拟等实验从多维度验证了Ani与Matk的直接结合（图2E-F）。

图2 Matk是Ani的直接结合靶点

03、Ani通过Matk-Src信号轴抑制血脑屏障损伤

机制研究显示，Ani直接靶向Matk后能够抑制其泛素化降解，从而提高Matk蛋白稳定性和细胞内表达水平5AB。作为Src家族激酶的重要负调控因子，Matk上调后促进Src Tyr530位点磷酸化并抑制其激活位点Tyr419磷酸化，最终降低Src活性（图3A-B）。

在OGD/R模型以及体内脑卒中模型中，Ani均显著降低VE-cadherin和Caveolin-1磷酸化水平，恢复内皮屏障功能。进一步通过Matk敲低和过表达实验发现，Matk缺失可完全消除Ani的保护作用，而Matk过表达则能够模拟Ani的治疗效果，证明Matk是Ani发挥作用的关键介导因子（图3C-D）。

图3 Ani通过Matk-Src信号轴抑制血脑屏障损伤

总结与讨论

本研究通过“蛋白组学+HuProt™ Human Proteome Microarray+多维药靶验证”的研究策略，成功发现并验证Matk是樟柳碱氢溴酸盐的直接作用靶点，揭示了Ani通过稳定Matk、抑制Src激活进而保护血脑屏障的新机制，为缺血性脑卒中溶栓后脑水肿干预提供了新的药物靶点和治疗思路。

技术亮点——HuProt 20K人类蛋白组芯片

在小分子化合物靶点筛选领域，HuProt™人类蛋白微阵列芯片（20K人类蛋白组芯片）凭借其超高覆盖度和直接结合筛选模式，已成为药物靶点发现的重要技术。与基于细胞或组织样本的筛靶技术不同，20K芯片可锁定药物直接结合的靶点蛋白，有效避免细胞内蛋白复合物及间接结合蛋白的干扰。

20K芯片覆盖了2万余种重组人蛋白，覆盖绝大多数已知功能蛋白、转录因子、酶类及信号通路关键分子，为后续机制研究提供丰富的研究切入点。对于天然产物、中药活性成分以及具有多效性、多靶点特征的小分子化合物而言，该技术不仅能够快速发现主要作用靶标，还可一次性获得数十至数百个潜在结合蛋白，构建完整的靶点网络图谱。

达吉特20K芯片客户文章：

凭借丰富的项目经验和专业的数据分析能力，达吉特20K人类蛋白组芯片筛靶服务已支持多项高质量科研成果发表，为客户机制研究和成果产出提供了有力支撑，部分客户成果如下：

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