Pharmacol Res (IF=10.5,TOP) I 激活 AXL，截?cái)喟柎暮Ｄ≈械男∧z質(zhì)細(xì)胞鐵死亡風(fēng)暴! （浙江大學(xué)徐曉軍-中國藥科大學(xué)李飛...

2026年4月21日，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第四醫(yī)院/浙江大學(xué)國際健康醫(yī)學(xué)研究院徐曉軍教授團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合中國藥科大學(xué)天然藥物全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李飛、祁勵(lì)豐榮研究員團(tuán)隊(duì)，在Pharmacological Research（IF=10.5，中科院2區(qū)，TOP期刊）預(yù)發(fā)表題為 “AXL prevents amyloid-β-induced microglial ferroptosis by sustaining SLC2A3-mediated mitochondrial respiration” 的研究論文。該研究揭示了 AXL–SLC2A3 軸通過維持小膠質(zhì)細(xì)胞線粒體呼吸抑制 Aβ 誘導(dǎo)鐵死亡的新機(jī)制，并發(fā)現(xiàn) FDA 批準(zhǔn)藥物左甲狀腺素鈉（L-T4）可通過激活 AXL–AKT–SLC2A3 信號軸改善阿爾茨海默病相關(guān)病理。

阿爾茨海默病（AD）是全球最主要的癡呆類型，其典型病理特征包括 Aβ 斑塊沉積和 tau 蛋白過度磷酸化。近年來，鐵代謝紊亂和鐵死亡被認(rèn)為是推動 AD 神經(jīng)退行性改變的重要機(jī)制。小膠質(zhì)細(xì)胞作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的鐵儲存細(xì)胞，在 Aβ 病理環(huán)境下更容易發(fā)生鐵積累、脂質(zhì)過氧化和鐵死亡，并可能進(jìn)一步加劇鄰近神經(jīng)元損傷。因此，闡明小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡的調(diào)控機(jī)制，對理解 AD 進(jìn)展和尋找干預(yù)策略具有重要意義。

本研究首先發(fā)現(xiàn)，5×FAD 阿爾茨海默病模型小鼠海馬組織中存在明顯鐵死亡特征，表現(xiàn)為抗鐵死亡基因下調(diào)、促鐵死亡基因上調(diào)、脂質(zhì)過氧化物增加以及谷胱甘肽水平下降。進(jìn)一步比較神經(jīng)元、小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞后，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，小膠質(zhì)細(xì)胞對寡聚 Aβ 誘導(dǎo)的鐵死亡最為敏感，是 Aβ 應(yīng)激下鐵死亡反應(yīng)最突出的腦細(xì)胞類型。

機(jī)制研究顯示，oAβ 暴露會下調(diào)小膠質(zhì)細(xì)胞中的斑塊相關(guān)受體 TREM2、AXL 和 MERTK，其中恢復(fù) AXL 表達(dá)對抑制鐵死亡的效果最強(qiáng)。AXL 缺失會顯著增強(qiáng)小膠質(zhì)細(xì)胞對鐵死亡誘導(dǎo)劑 erastin 的敏感性，而這種細(xì)胞死亡可被鐵死亡抑制劑挽救，提示 AXL 是維持小膠質(zhì)細(xì)胞抗鐵死亡能力的核心調(diào)控因子。

進(jìn)一步的蛋白質(zhì)組學(xué)和功能實(shí)驗(yàn)表明，oAβ 暴露或 AXL 缺失均會導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞線粒體能量代謝受損，表現(xiàn)為氧化磷酸化、電子傳遞鏈和 ATP 合成相關(guān)通路下調(diào)。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，AXL 通過維持葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 SLC2A3 的表達(dá)，促進(jìn)葡萄糖攝取和線粒體 ATP 生成，從而限制脂質(zhì)過氧化和鐵積累。換言之，AXL–SLC2A3 軸是小膠質(zhì)細(xì)胞抵抗 Aβ 誘導(dǎo)鐵死亡的重要代謝保護(hù)通路。

在藥物篩選方面，研究團(tuán)隊(duì)基于表面等離子體共振成像技術(shù)，從 3000 多個(gè)化合物中篩選出能夠結(jié)合 AXL 的候選分子，并最終確定 FDA 批準(zhǔn)藥物 左甲狀腺素鈉（L-T4） 為先導(dǎo)化合物。實(shí)驗(yàn)顯示，L-T4 可直接結(jié)合 AXL，并快速激活 AXL–AKT–SLC2A3 信號軸，恢復(fù)小膠質(zhì)細(xì)胞葡萄糖攝取、線粒體膜電位和 ATP 生成，同時(shí)降低脂質(zhì)過氧化、鐵過載和細(xì)胞死亡。

值得注意的是，L-T4 的保護(hù)作用并不主要依賴經(jīng)典甲狀腺激素受體信號，而是更傾向于通過 AXL/AKT/SLC2A3 代謝軸發(fā)揮作用。在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，L-T4 可劑量依賴性改善 5×FAD 小鼠的新物體識別和 Morris 水迷宮表現(xiàn)，降低腦內(nèi) Aβ 沉積、4-HNE 和 MDA 等鐵死亡相關(guān)病理指標(biāo)，并改善突觸丟失和樹突復(fù)雜性下降。Axl 敲除后，L-T4 的這些保護(hù)作用基本消失，進(jìn)一步證明 AXL 是其發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)的關(guān)鍵靶點(diǎn)。

總體來看，該研究提出了一個(gè)清晰的病理機(jī)制鏈條：Aβ 下調(diào)小膠質(zhì)細(xì)胞 AXL → SLC2A3 介導(dǎo)的葡萄糖攝取受損 → 線粒體 ATP 生成不足 → 脂質(zhì)過氧化和鐵積累加重 → 小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡并放大神經(jīng)毒性。同時(shí)，研究通過藥物重定位發(fā)現(xiàn) L-T4 可激活 AXL–AKT–SLC2A3 軸，從而抑制小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡并改善 AD 樣病理。

該成果不僅揭示了小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡調(diào)控的新機(jī)制，也為 AD 治療提供了一個(gè)具有轉(zhuǎn)化潛力的新方向。尤其是 L-T4 已為臨床批準(zhǔn)藥物，其安全性和藥代特征已有較多基礎(chǔ)，但作者也謹(jǐn)慎指出，L-T4 與 AXL 的結(jié)合親和力處于中等微摩爾水平，因此仍需進(jìn)一步研究其靶向特異性、腦內(nèi)有效劑量以及長期干預(yù)安全性。

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【摘要】

鐵代謝失衡是阿爾茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）的關(guān)鍵驅(qū)動因素。過量鐵可促進(jìn) Aβ 聚集和 tau 蛋白過度磷酸化，從而加速疾病進(jìn)展。小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的鐵儲存細(xì)胞，因此其本身容易發(fā)生鐵死亡，并進(jìn)一步放大對鄰近神經(jīng)元的神經(jīng)毒性。

雖然斑塊相關(guān)受體，如 TREM2、AXL 和 MERTK，能夠調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)，但它們在鐵死亡代謝易感性中的具體作用仍不清楚。本研究發(fā)現(xiàn)，受體酪氨酸激酶AXL是保護(hù)小膠質(zhì)細(xì)胞免受 Aβ 誘導(dǎo)鐵死亡的重要代謝屏障。

機(jī)制上，在本研究實(shí)驗(yàn)條件下，寡聚 Aβ（oAβ）暴露與小膠質(zhì)細(xì)胞中 AXL 下調(diào)相關(guān)，進(jìn)而損害SLC2A3 依賴的葡萄糖攝取和線粒體 ATP 生成，最終增加小膠質(zhì)細(xì)胞對鐵死亡的易感性。此外，研究者通過優(yōu)化的表面等離子體共振成像（SPRi）篩選方法，鑒定出 FDA 批準(zhǔn)藥物左甲狀腺素鈉（levothyroxine, L-T4）是一種有效的 AXL 激動劑。

L-T4 處理可恢復(fù)小膠質(zhì)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，抑制 Aβ 誘導(dǎo)的鐵死亡，并在體內(nèi)改善神經(jīng)病理損傷。這些發(fā)現(xiàn)確立了 AXL 作為小膠質(zhì)細(xì)胞中新型代謝保護(hù)因子的作用，并提示通過藥物重定位，L-T4 可能成為治療 AD 及其他鐵死亡相關(guān)疾病的潛在策略。

關(guān)鍵詞：阿爾茨海默病；小膠質(zhì)細(xì)胞；AXL；左甲狀腺素鈉；鐵死亡；SLC2A3

01

研究背景及科學(xué)問題

阿爾茨海默病（AD）是全球癡呆癥的首要病因，其主要病理特征包括淀粉樣 β 蛋白（Aβ）斑塊沉積以及由過度磷酸化 tau 蛋白組成的神經(jīng)原纖維纏結(jié)。這些病理改變共同推動進(jìn)行性神經(jīng)退行性變和認(rèn)知功能損害。

越來越多證據(jù)表明，鐵穩(wěn)態(tài)失衡在 AD 發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮關(guān)鍵作用。鐵不僅參與 Aβ 聚集，也促進(jìn) tau 蛋白過度磷酸化，從而強(qiáng)化 AD 的標(biāo)志性病理。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，神經(jīng)元、小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和腦內(nèi)皮細(xì)胞等不同細(xì)胞類型具有不同的鐵處理機(jī)制，用以緩沖過量鐵并限制鐵介導(dǎo)的氧化損傷。值得注意的是，小膠質(zhì)細(xì)胞具有最高的鐵儲存能力，在疾病狀態(tài)下也更容易發(fā)生鐵積累。異常鐵積累會導(dǎo)致細(xì)胞氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化，最終誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生鐵死亡。

在 AD 中，受病理影響的腦區(qū)常富集含鐵小膠質(zhì)細(xì)胞，尤其集中于 Aβ 斑塊周圍。基于人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源的小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元三培養(yǎng)體系的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析證實(shí)，小膠質(zhì)細(xì)胞對鐵死亡尤為敏感。從該體系中去除小膠質(zhì)細(xì)胞可顯著減輕鐵誘導(dǎo)的神經(jīng)元死亡。因此，闡明小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡的機(jī)制，對于理解 AD 進(jìn)展并發(fā)現(xiàn)疾病修飾性治療機(jī)會具有重要意義。本研究旨在確定 Aβ 誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡的分子通路，并尋找可行的預(yù)防或逆轉(zhuǎn)策略。

斑塊相關(guān)受體 TREM2、AXL 和 MERTK 是小膠質(zhì)細(xì)胞功能的重要調(diào)控因子。除其已知的 Aβ 吞噬作用外，新證據(jù)提示這些受體還可調(diào)節(jié)細(xì)胞對鐵死亡的敏感性。然而，它們的作用具有明顯情境依賴性。例如，在泡沫巨噬細(xì)胞中，TREM2 降低與氧化磷酸化（OXPHOS）受損及鐵死亡敏感性增加相關(guān)；而在 HMC3 小膠質(zhì)細(xì)胞中，TREM2 激活可抑制鐵死亡。相反，在 AD 腦組織中，TREM2 陽性小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量增加與抗鐵死亡因子 GPX4、DHODH 和 FSP1 表達(dá)降低相關(guān)。

類似地，AXL 在黑色素瘤細(xì)胞、髓核細(xì)胞模型以及肝臟缺氧/復(fù)氧模型中可賦予細(xì)胞鐵死亡抵抗能力；在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中，抑制 AXL 會增強(qiáng)鐵死亡敏感性。在腦內(nèi)，相關(guān)結(jié)果同樣復(fù)雜：在自身免疫性腦炎中，達(dá)拉非尼可上調(diào) AXL 以保護(hù)小膠質(zhì)細(xì)胞免受鐵死亡；而在腦出血中，Gas6 和 AXL 升高則與鐵死亡通路激活增強(qiáng)相關(guān)。對于 MERTK，目前鐵死亡抵抗作用主要報(bào)道于肝細(xì)胞癌中。然而，TREM2、AXL 和 MERTK 如何調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞對 Aβ 斑塊誘導(dǎo)鐵死亡的反應(yīng)，目前仍缺乏清晰機(jī)制。

既往研究顯示，在淀粉樣蛋白小鼠模型和人 AD 中，AXL 和 MERTK 在斑塊相關(guān)小膠質(zhì)細(xì)胞中被誘導(dǎo)表達(dá)，這些斑塊相關(guān)細(xì)胞也表現(xiàn)出 TREM2 表達(dá)升高，提示這些受體參與小膠質(zhì)細(xì)胞對慢性淀粉樣病理的反應(yīng)。然而，這些受體在不同 Aβ 暴露形式、不同疾病階段或不同微環(huán)境中的調(diào)控是否一致，目前尚不明確。尤其是 AXL 對急性可溶性 oAβ 刺激的反應(yīng)尚未被充分界定。

因此，本研究聚焦于受控 oAβ 暴露條件下 AXL 在小膠質(zhì)細(xì)胞中的作用，并考察 AXL 信號改變?nèi)绾斡绊懫咸烟谴x、線粒體 ATP 生成和鐵死亡易感性。

雖然臨床前研究顯示，司美格魯肽和雙氫青蒿素等化合物可在神經(jīng)系統(tǒng)疾病模型中調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡，但其轉(zhuǎn)化潛力可能受系統(tǒng)性副作用或靶向特異性不足限制。目前，尚無安全有效的治療方法能夠直接干預(yù) AD 中的小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡。

本研究將 AXL 鑒定為 Aβ 誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡的核心調(diào)控因子。Aβ 積累會下調(diào) AXL，損害 SLC2A3 介導(dǎo)的葡萄糖攝取并破壞線粒體 ATP 生成，從而驅(qū)動鐵死亡。同時(shí)，本研究發(fā)現(xiàn)美國 FDA 批準(zhǔn)藥物左甲狀腺素鈉（L-T4）是一種新的 AXL 激動劑，能夠在體外和體內(nèi)有效抑制 Aβ 觸發(fā)的小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡，并發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。總體而言，本研究證明藥理性激活 AXL 可恢復(fù)小膠質(zhì)細(xì)胞生物能量代謝并阻止 Aβ 驅(qū)動的鐵死亡，提出了一種具有潛在轉(zhuǎn)化價(jià)值的治療策略，也提示 L-T4 可能成為治療 AD 及其他鐵死亡相關(guān)疾病的候選藥物。

02

重要發(fā)現(xiàn)及亮點(diǎn)

AXL 調(diào)控 Aβ 病理中小膠質(zhì)細(xì)胞對鐵死亡的抵抗能力（圖 1，補(bǔ)充圖 S1）

為研究鐵死亡在 AD 中的作用，研究者首先分析了 5×FAD 轉(zhuǎn)基因小鼠海馬中的鐵死亡相關(guān)信號通路。5×FAD 小鼠海馬組織表現(xiàn)出明顯的鐵死亡特征，包括抗鐵死亡基因 Gpx4 和 Fth1 下調(diào)，以及促鐵死亡基因 Acsl4 上調(diào)（圖 S1A）。同時(shí)，Aβ 病理伴隨脂質(zhì)過氧化物顯著積累，表現(xiàn)為 4-羥基壬烯醛（4-HNE）和丙二醛（MDA）水平升高（圖 1A，圖 S1B）。

圖1. Aβ 病理誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞脂質(zhì)過氧化和鐵死亡

A6 月齡野生型小鼠和 5×FAD 小鼠海馬中 4-HNE 的代表性共聚焦顯微圖像及定量分析。免疫熒光顯示細(xì)胞核（DAPI，藍(lán)色）、4-HNE（Alexa Fluor 555，紅色）和 Aβ 斑塊（硫黃素 S，綠色）。比例尺 = 100 μm。每組 n = 6 只小鼠。

B 和 C原代細(xì)胞用 oAβ（2 或 5 μM）或 DMSO（0.1%）處理 24 小時(shí)。
B原代細(xì)胞中 MDA 水平的定量分析。
C原代細(xì)胞中 GSH 水平的定量分析。

DBV2 細(xì)胞用 oAβ（2 或 5 μM）或 DMSO（0.1%）處理 24 小時(shí)。圖中顯示 Mertk、Axl、Trem2 和 Gapdh 的代表性 Western blot 結(jié)果。4 次生物學(xué)重復(fù)均觀察到一致結(jié)果。

E–GBV2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染空載體或編碼 Axl、Mertk、Trem2 的質(zhì)粒 24 小時(shí)，隨后繼續(xù)用 oAβ（5 μM）或 DMSO（0.1%）處理 24 小時(shí)。
EBV2 細(xì)胞中 MDA 水平的定量分析。
FBV2 細(xì)胞中 GSH 水平的定量分析。
G使用 PGSK 檢測 BV2 細(xì)胞中 Fe2? 水平，并對平均 PGSK 熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量。PGSK 與鐵結(jié)合后熒光強(qiáng)度降低。

HBV2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染 scramble siRNA 或 Axl siRNA 24 小時(shí)，隨后用 RSL3（0、0.05、0.1、0.25 和 0.5 μM）、liproxstatin-1（0.2 μM）、ZVAD-FMK（10 μM）、necrosulfonamide（10 μM）或 necrostatin-1（10 μM）繼續(xù)處理 24 小時(shí)。采用 CCK-8 實(shí)驗(yàn)檢測細(xì)胞活力。

數(shù)據(jù)以平均值 ± SD 表示。B、C、G 和 H 中 n = 3 次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)；E 和 F 中 n = 4 次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。A 采用雙尾非配對 Student’s t 檢驗(yàn)；B 和 C 采用雙因素 ANOVA 并進(jìn)行 Dunnett 多重比較檢驗(yàn)；E–G 采用單因素 ANOVA 并進(jìn)行 Sidak 多重比較檢驗(yàn)；H 采用雙因素 ANOVA 并進(jìn)行 Sidak 多重比較檢驗(yàn)。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，****p < 0.0001；ns，差異不顯著。

由于 GPX4 活性依賴谷胱甘肽（GSH）以抵抗脂質(zhì)過氧化，研究者進(jìn)一步檢測抗氧化能力。結(jié)果顯示，5×FAD 小鼠海馬中 GSH 水平顯著降低（圖 S1C）。這些結(jié)果共同提示，鐵死亡是 AD 發(fā)病機(jī)制中的重要通路。

為確定鐵死亡信號的細(xì)胞來源，研究者使用 Aβ 寡聚體（oAβ）處理原代小鼠神經(jīng)元、小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞。隨后檢測鐵死亡標(biāo)志物，包括相關(guān)基因表達(dá)、脂質(zhì)過氧化和細(xì)胞內(nèi) GSH 濃度。結(jié)果顯示，不同細(xì)胞類型對 oAβ 的反應(yīng)存在明顯差異，其中小膠質(zhì)細(xì)胞在所有參數(shù)中均表現(xiàn)出最強(qiáng)的鐵死亡反應(yīng)，并呈現(xiàn)對 oAβ 的劑量依賴性易感性（圖 1B、1C，圖 S1D、S1E）。這些觀察結(jié)果說明，在 Aβ 應(yīng)激下，小膠質(zhì)細(xì)胞是最容易發(fā)生鐵死亡的腦細(xì)胞類型。

鑒于 TREM2、AXL 和 MERTK 在小膠質(zhì)細(xì)胞對 Aβ 的反應(yīng)以及其他情境下調(diào)控鐵死亡敏感性中的既有作用，研究者進(jìn)一步考察這些受體是否能賦予 Aβ 暴露小膠質(zhì)細(xì)胞抗鐵死亡能力。結(jié)果顯示，在原代小膠質(zhì)細(xì)胞中，隨著 oAβ 濃度升高，Trem2、Axl 和 Mertk 蛋白水平均呈劑量依賴性下降（圖 1D，圖 S1F）。

值得注意的是，通過質(zhì)粒轉(zhuǎn)染恢復(fù)這些受體表達(dá)，可緩解 oAβ 誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡，表現(xiàn)為 MDA 和鐵積累降低、GSH 水平恢復(fù)（圖 1E–1G）。其中，恢復(fù) Axl 表達(dá)產(chǎn)生的保護(hù)作用最為明顯（圖 1E–1G）。

為進(jìn)一步確認(rèn) AXL 對鐵死亡的調(diào)控作用，研究者比較了野生型和 Axl 缺失原代小膠質(zhì)細(xì)胞。Axl 缺失顯著增強(qiáng)小膠質(zhì)細(xì)胞對 erastin 誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的敏感性（圖 1H）。重要的是，這種易感性可被鐵死亡抑制劑 liproxstatin-1 挽救，但不能被凋亡抑制劑 ZVAD-FMK、焦亡抑制劑 necrosulfonamide 或壞死性凋亡抑制劑 necrostatin-1 挽救（圖 1H）。這些結(jié)果排除了其他細(xì)胞死亡方式，表明 AXL 是調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡抵抗能力的核心因子。

oAβ 暴露下 AXL 表達(dá)降低與小膠質(zhì)細(xì)胞線粒體 ATP 耗竭及鐵死亡易感性增加相關(guān)（圖 2，補(bǔ)充圖 S2–S3）

為闡明 AD 中小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡的分子機(jī)制，研究者對 oAβ 暴露的原代小膠質(zhì)細(xì)胞和 Axl 缺失原代小膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)分析。GO 和 KEGG 富集分析顯示，兩種條件下均出現(xiàn)顯著的線粒體功能損傷，且主要富集于能量代謝通路（圖 S2A，圖 2A）。

圖2. AXL 缺失加重小膠質(zhì)細(xì)胞線粒體功能障礙

A對 oAβ（5 μM）處理 24 小時(shí)的原代小膠質(zhì)細(xì)胞，以及 Axl?/? 原代小膠質(zhì)細(xì)胞的蛋白質(zhì)組進(jìn)行 GO 和 KEGG 富集分析；熱圖顯示能量代謝通路中特異性下調(diào)的基因。

B–DBV2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染空載體或編碼 Axl 的質(zhì)粒 24 小時(shí)，隨后繼續(xù)用 oAβ（5 μM）或 DMSO（0.1%）處理 24 小時(shí)。
BBV2 細(xì)胞中細(xì)胞色素 c 氧化酶活性檢測。
CBV2 細(xì)胞中細(xì)胞內(nèi) ATP 濃度檢測。
D使用 TMRM 染色檢測 BV2 細(xì)胞線粒體膜電位。圖中顯示代表性熒光圖像及相應(yīng)定量分析。比例尺 = 50 μm。5 次生物學(xué)重復(fù)均觀察到一致結(jié)果。

E 和 FBV2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染空載體或編碼 Axl 的質(zhì)粒 24 小時(shí)，隨后用 DMSO（0.1%）、oAβ（5 μM），或 oAβ（5 μM）聯(lián)合 MP（5 mM）繼續(xù)處理 24 小時(shí)。
E使用熒光探針 C11 BODIPY 581/591 評估 BV2 細(xì)胞脂質(zhì)過氧化水平。代表性圖像顯示氧化敏感性熒光變化，并以綠色（氧化）/紅色（未氧化）信號比值進(jìn)行定量。比例尺 = 200 μm。4 次生物學(xué)重復(fù)均觀察到一致結(jié)果。
F使用 PGSK 檢測 BV2 細(xì)胞中 Fe2? 水平，并對平均 PGSK 熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量。PGSK 與鐵結(jié)合后熒光強(qiáng)度降低。

數(shù)據(jù)以平均值 ± SD 表示。F 中 n = 3 次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)；B 和 C 中 n = 4 次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。B–F 采用單因素 ANOVA 并進(jìn)行 Dunnett 多重比較檢驗(yàn)。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，****p < 0.0001；ns，差異不顯著。

基因集富集分析（GSEA）進(jìn)一步顯示，在 oAβ 暴露的小膠質(zhì)細(xì)胞中，三羧酸循環(huán)（TCA cycle）、氧化磷酸化、線粒體電子傳遞鏈和 ATP 合成相關(guān)通路顯著下調(diào)（圖 S2B、S2C）。值得注意的是，Axl 缺失小膠質(zhì)細(xì)胞呈現(xiàn)類似代謝表型，即氧化磷酸化和 ATP 合成通路明顯下調(diào)（圖 S2B）。

與蛋白質(zhì)組學(xué)結(jié)果一致，oAβ 處理 BV2 細(xì)胞會損害線粒體復(fù)合物 IV 活性并減少 ATP 產(chǎn)生，而恢復(fù) Axl 表達(dá)可有效挽救這些缺陷（圖 2B、2C）。此外，Axl 重新表達(dá)還可減輕 oAβ 誘導(dǎo)的線粒體去極化，這一點(diǎn)通過 TMRM 熒光檢測得到證實(shí)（圖 2D）。

重要的是，Axl 恢復(fù)表達(dá)和甲基丙酮酸（MP，一種可透過細(xì)胞的能量底物）補(bǔ)充均能緩解 oAβ 誘導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化和鐵積累，分別通過 C11-BODIPY 和 PGSK 染色評估（圖 2E、2F）。

為進(jìn)一步明確 ATP 耗竭與鐵死亡變化之間的時(shí)間順序，研究者在 oAβ 暴露后 6、12 和 24 小時(shí)檢測細(xì)胞內(nèi) ATP 水平、脂質(zhì)過氧化和 Fe2? 積累。結(jié)果顯示，ATP 水平在 6 小時(shí)時(shí)已顯著降低，而此時(shí)脂質(zhì)過氧化或 Fe2? 積累尚未明顯升高；脂質(zhì)過氧化在 12 小時(shí)時(shí)明顯增加，并伴隨輕度 Fe2? 積累；而顯著 Fe2? 積累出現(xiàn)在 24 小時(shí)（圖 S3A–S3D）。

相反，經(jīng) MP 或 Axl 過表達(dá)處理后，ATP 水平在 6 小時(shí)即得到恢復(fù)，而脂質(zhì)過氧化和 Fe2? 積累的逆轉(zhuǎn)則發(fā)生在隨后 12–24 小時(shí)之間（圖 S3A–S3D）。這些結(jié)果支持這樣一種時(shí)間順序：ATP 耗竭先于明顯鐵死亡改變發(fā)生，而早期 ATP 恢復(fù)隨后可延遲性減輕脂質(zhì)過氧化和鐵積累。

Aβ 通過下調(diào) AXL–SLC2A3 軸耗竭小膠質(zhì)細(xì)胞線粒體 ATP（圖 3，補(bǔ)充圖 S4）

AXL 受體酪氨酸激酶是小膠質(zhì)細(xì)胞中重要的 TAM 家族成員，在調(diào)控細(xì)胞存活和鐵穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。定量蛋白質(zhì)組學(xué)顯示，oAβ 暴露使原代小膠質(zhì)細(xì)胞中 Axl 蛋白水平下降約 50%（圖 3A、3B）。

圖3. SLC2A3 是 AXL 下游介導(dǎo)代謝支持的效應(yīng)分子

A韋恩圖顯示指定實(shí)驗(yàn)組之間差異表達(dá)蛋白（DEPs）的重疊情況。

B火山圖顯示各組之間的差異表達(dá)蛋白，以統(tǒng)計(jì)顯著性（–log?? p 值）對應(yīng)差異倍數(shù)變化（log?）進(jìn)行展示。

C原代小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)染空載體或編碼 Slc2a3 的質(zhì)粒 24 小時(shí)，隨后繼續(xù)用 oAβ（5 μM）或 DMSO（0.1%）處理 24 小時(shí)。

DBV2 細(xì)胞先轉(zhuǎn)染 scramble siRNA 或 Axl siRNA 24 小時(shí)，再轉(zhuǎn)染空載體或編碼 Slc2a3 的質(zhì)粒 24 小時(shí)。最后用 oAβ（5 μM）或 DMSO（0.1%）處理 24 小時(shí)。C 和 D 中，使用熒光葡萄糖類似物 2-NBDG 檢測細(xì)胞葡萄糖攝取，并以每個(gè)細(xì)胞的平均熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量。

EBV2 細(xì)胞處理方式同 D。使用 TMRM 染色檢測 BV2 細(xì)胞線粒體膜電位。圖中顯示代表性熒光圖像及相應(yīng)定量分析。比例尺 = 50 μm。5 次生物學(xué)重復(fù)均觀察到一致結(jié)果。

F原代小膠質(zhì)細(xì)胞按 C 中方式處理，或在無葡萄糖培養(yǎng)基中培養(yǎng) 6 小時(shí)。

GBV2 細(xì)胞按 D 中方式處理，或在無葡萄糖培養(yǎng)基中培養(yǎng) 6 小時(shí)。F 和 G 為細(xì)胞內(nèi) ATP 濃度檢測結(jié)果。

數(shù)據(jù)以平均值 ± SD 表示。C、D 和 F 中 n = 3 次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)；G 中 n = 4 次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。C–G 采用單因素 ANOVA 并進(jìn)行 Sidak 多重比較檢驗(yàn)。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，****p < 0.0001；ns，差異不顯著。

為尋找連接 Axl 缺失、oAβ 誘導(dǎo)線粒體功能障礙和鐵死亡的分子介質(zhì)，研究者篩選了在兩種條件下均發(fā)生改變的蛋白。交集分析鑒定出 80 個(gè)共同差異表達(dá)蛋白，其中包括 51 個(gè)上調(diào)蛋白和 29 個(gè)下調(diào)蛋白（圖 3A）。其中，葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 SLC2A3 因其在調(diào)節(jié)線粒體代謝和鐵死亡敏感性中的已知作用，成為重點(diǎn)候選分子。

這一發(fā)現(xiàn)的臨床相關(guān)性也得到 AD 患者腦組織中 SLC2A3 表達(dá)降低的支持（圖 3B，圖 S4A）。此外，對 Sirota 等人構(gòu)建的 AD 細(xì)胞類型特異性病理數(shù)據(jù)集進(jìn)行再分析發(fā)現(xiàn)，小膠質(zhì)細(xì)胞中 SLC2A3 和鐵蛋白表達(dá)均顯著降低（圖 S4B）。

功能實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，無論是 oAβ 暴露還是 Axl 缺失，均會損害原代小膠質(zhì)細(xì)胞和 BV2 細(xì)胞中的葡萄糖攝取；而恢復(fù) Slc2a3 表達(dá)可有效挽救這一缺陷（圖 3C、3D）。

重要的是，Slc2a3 恢復(fù)表達(dá)可緩解 oAβ 和 Axl 缺失誘導(dǎo)的病理級聯(lián)反應(yīng)，包括逆轉(zhuǎn)線粒體去極化、恢復(fù)復(fù)合物 IV 活性并維持兩種細(xì)胞類型中的 ATP 生成（圖 3E–3G，圖 S4C）。此外，葡萄糖剝奪會消除 Slc2a3 介導(dǎo)的復(fù)合物 IV 活性和 ATP 合成挽救作用，強(qiáng)調(diào)該機(jī)制依賴葡萄糖供應(yīng)（圖 3E、3F）。

總體而言，這些數(shù)據(jù)表明，AXL 通過 SLC2A3 依賴的葡萄糖攝取維持小膠質(zhì)細(xì)胞 ATP 生成，從而限制鐵死亡。

AXL 通過葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 SLC2A3 賦予小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡抵抗能力（圖 4，補(bǔ)充圖 S5）

為進(jìn)一步闡明 AXL–SLC2A3 軸調(diào)控鐵死亡的機(jī)制，研究者在 oAβ 暴露的原代小膠質(zhì)細(xì)胞和 BV2 細(xì)胞中檢測了關(guān)鍵鐵死亡參數(shù)。

結(jié)果顯示，oAβ 處理下調(diào) Axl 和 Slc2a3，同時(shí)降低鐵穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)因子 Nfs1 以及核心鐵死亡抑制因子 Gpx4 的蛋白水平，并增加鐵穩(wěn)態(tài)相關(guān)因子 Hmox1 的蛋白表達(dá)（圖 4A、4C，圖 S5A、S5C）。過表達(dá) Axl 或 Slc2a3 均能有效逆轉(zhuǎn)這些分子改變（圖 4A、4C，圖 S5A、S5C）。

圖4. AXL–SLC2A3 軸決定小膠質(zhì)細(xì)胞對鐵死亡的敏感性

A原代小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)染空載體或編碼 Slc2a3 的質(zhì)粒。細(xì)胞在裂解前用 oAβ（5 μM）或 DMSO（0.1%）處理 24 小時(shí)。

BAxl?/? 原代小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)染空載體或編碼 Slc2a3 的質(zhì)粒。圖中顯示 Axl、Slc2a3、Nfs1、Gpx4、Hmox1 和 Gapdh 的代表性 Western blot 結(jié)果。

CBV2 細(xì)胞依次轉(zhuǎn)染 scramble、Axl 或 Slc2a3 siRNA，隨后轉(zhuǎn)染空載體或編碼 Axl/Slc2a3 的質(zhì)粒。細(xì)胞在裂解前用 oAβ（5 μM）或 DMSO（0.1%）處理 24 小時(shí)。A–C 顯示 Axl、Slc2a3、Nfs1、Gpx4、Hmox1 和 Gapdh 的代表性 Western blot 結(jié)果。

DAxl+/+ 原代小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)染空載體或編碼 Slc2a3 的質(zhì)粒 24 小時(shí)，隨后繼續(xù)用 oAβ（5 μM）處理 24 小時(shí)。另一平行條件下，細(xì)胞先接受 oAβ 處理 24 小時(shí)，隨后在無葡萄糖培養(yǎng)基中培養(yǎng) 6 小時(shí)。

EBV2 細(xì)胞處理方式同 D。D 和 E 顯示 Nfs1、Gpx4、Hmox1 和 Gapdh 的代表性 Western blot 結(jié)果。3 次生物學(xué)重復(fù)均觀察到一致結(jié)果。

F–IBV2 細(xì)胞處理方式同 D。
F使用 C11 BODIPY 581/591 染料評估脂質(zhì)過氧化。代表性圖像顯示氧化敏感性熒光變化，并以綠色（氧化）/紅色（未氧化）信號比值進(jìn)行定量。比例尺 = 200 μm。5 次生物學(xué)重復(fù)均觀察到一致結(jié)果。
GMDA 水平定量分析。
HBV2 細(xì)胞中 GSH 水平定量分析。
I使用 PGSK 檢測 BV2 細(xì)胞中 Fe2? 水平，并對平均 PGSK 熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量。PGSK 與鐵結(jié)合后熒光強(qiáng)度降低。

數(shù)據(jù)以平均值 ± SD 表示。H 和 I 中 n = 4 次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。F–I 采用單因素 ANOVA 并進(jìn)行 Sidak 多重比較檢驗(yàn)。***p < 0.001，****p < 0.0001。

值得注意的是，在同時(shí)敲低 Axl 的情況下，恢復(fù) Slc2a3 仍然有效；而在敲低 Slc2a3 后，恢復(fù) Axl 則無法抵消 oAβ 誘導(dǎo)的鐵死亡特征（圖 4B、4C，圖 S5B、S5C）。這些結(jié)果證實(shí)，Slc2a3 是 Axl 下游的關(guān)鍵效應(yīng)分子。

進(jìn)一步地，葡萄糖剝奪會消除 Slc2a3 恢復(fù)表達(dá)的保護(hù)作用，使脂質(zhì)過氧化物和細(xì)胞內(nèi)鐵重新積累（圖 4D–4I，圖 S5D、S5E）。這些數(shù)據(jù)共同表明，SLC2A3 是 AXL 下游維持葡萄糖依賴性鐵死亡抵抗能力的關(guān)鍵效應(yīng)因子。

AXL–AKT–SLC2A3 軸通過恢復(fù)線粒體 ATP 阻斷 oAβ 誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡（圖 5，補(bǔ)充圖 S6–S7）

鑒于 AXL 在小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡中的關(guān)鍵作用，研究者建立了四階段篩選流程，以尋找能夠靶向 AXL、抑制鐵死亡并緩解 AD 相關(guān)病理的化合物（圖 S6A）。

首先，研究者利用表面等離子體共振成像（SPRi）篩選超過 3000 個(gè)化合物，鑒定出 15 個(gè)具有 AXL 結(jié)合活性的化合物（表 S1）。隨后，采用 CCK-8 實(shí)驗(yàn)評估這 15 個(gè)候選化合物對 BV2 細(xì)胞的基礎(chǔ)毒性，排除在基礎(chǔ)條件下顯著降低細(xì)胞活力的化合物，最終獲得 5 個(gè)無明顯毒性的候選物（圖 S6B）。第三步，這 5 個(gè)化合物被用于 oAβ 刺激的 BV2 損傷模型，其中 3 個(gè)候選物顯示出對 oAβ 誘導(dǎo)細(xì)胞損傷的保護(hù)作用（圖 S6C）。最后，研究者在 erastin 誘導(dǎo)的鐵死亡模型中進(jìn)一步評估這些活性候選物，最終基于其更強(qiáng)的細(xì)胞保護(hù)作用，將 左甲狀腺素鈉（L-T4，Compound 15） 確定為先導(dǎo)化合物（圖 S6D）。

表面等離子體共振分析顯示，L-T4 可直接結(jié)合 AXL，解離常數(shù) KD 為 12.47 μM（圖 5A）。為進(jìn)一步確認(rèn) L-T4 是否能夠功能性激活 AXL 信號，研究者用 L-T4 處理 BV2 細(xì)胞 0.5、1 或 2 小時(shí)，并檢測 Axl 及其下游信號分子的磷酸化狀態(tài)。結(jié)果顯示，L-T4 在 0.5 小時(shí)時(shí)即可顯著增加 Axl 磷酸化，并伴隨 Akt 磷酸化升高；相比之下，Erk 或 Stat3 磷酸化在 2 小時(shí)內(nèi)未發(fā)生顯著變化（圖 5B，圖 S6E）。這些發(fā)現(xiàn)表明，在本研究實(shí)驗(yàn)條件下，L-T4 可快速激活 Axl–Akt 信號軸。

圖5. L-T4 激活 AXL–AKT–SLC2A3 軸，以恢復(fù) oAβ 刺激小膠質(zhì)細(xì)胞的線粒體功能并抑制鐵死亡

A左甲狀腺素鈉（L-T4）的化學(xué)結(jié)構(gòu)，以及 L-T4 與 Axl 蛋白結(jié)合親和力的表面等離子體共振（SPR）分析。

BBV2 細(xì)胞用 L-T4 處理 0.5、1 或 2 小時(shí)。圖中顯示 p-Axl、Axl、p-Akt、Akt、p-Erk、Erk、p-Stat3 和 Stat3 的代表性 Western blot 結(jié)果。

CBV2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染 scramble siRNA 或 Akt siRNA 24 小時(shí)，最后用 oAβ（5 μM）、L-T4（10 μM）或 L-T4 + NH-3（3 μM）處理 24 小時(shí)。圖中顯示 p-Axl、Axl、p-Akt、Akt、Slc2a3 和 Gapdh 的代表性 Western blot 結(jié)果。

D–HBV2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染 scramble、Axl 或 Slc2a3 siRNA 24 小時(shí)，隨后用 DMSO（0.1%）、L-T4（10 μM）、oAβ（5 μM）或 oAβ（5 μM）聯(lián)合 L-T4（10 μM）處理 24 小時(shí)。
D使用 TMRM 染色檢測 BV2 細(xì)胞線粒體膜電位，并展示代表性熒光圖像及相應(yīng)定量分析。比例尺 = 50 μm。5 次生物學(xué)重復(fù)均觀察到一致結(jié)果。
EBV2 細(xì)胞中細(xì)胞內(nèi) ATP 濃度檢測。
F使用熒光探針 C11 BODIPY 581/591 評估 BV2 細(xì)胞脂質(zhì)過氧化。代表性圖像顯示氧化敏感性熒光變化，并以綠色（氧化）/紅色（未氧化）信號百分比進(jìn)行定量。比例尺 = 200 μm。5 次生物學(xué)重復(fù)均觀察到一致結(jié)果。
G使用 PGSK 檢測 BV2 細(xì)胞中 Fe2? 水平，并對平均 PGSK 熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量。PGSK 與鐵結(jié)合后熒光強(qiáng)度降低。
H顯示 Slc2a3、Nfs1、Gpx4、Hmox1 和 Gapdh 的代表性 Western blot 結(jié)果。3 次生物學(xué)重復(fù)均觀察到一致結(jié)果。

數(shù)據(jù)以平均值 ± SD 表示。E 和 G 中 n = 4 次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。B–E 采用單因素 ANOVA 并進(jìn)行 Sidak 多重比較檢驗(yàn)。**p < 0.01，***p < 0.001，****p < 0.0001。

為評估經(jīng)典甲狀腺激素受體信號的參與程度，研究者首先在 BV2 細(xì)胞中表征 NH-3。NH-3 在 24 小時(shí)時(shí)的 IC50 為 8.753 μM（圖 S6F）。基于這一結(jié)果以及既往低微摩爾濃度可有效拮抗甲狀腺激素受體信號的報(bào)道，研究者選擇 3 μM NH-3 用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。在這一條件下，NH-3 處理 24 小時(shí)未導(dǎo)致 BV2 細(xì)胞明顯形態(tài)改變（圖 S6G）。重要的是，3 μM NH-3 足以抑制 L-T4 誘導(dǎo)的甲狀腺激素受體下游信號激活，表現(xiàn)為 Trem2 和 Klf9 上調(diào)被削弱（圖 S6H）。然而，在 NH-3 存在時(shí)，L-T4 對 oAβ 誘導(dǎo)損傷的保護(hù)作用仍然存在（圖 S6I），支持以下解釋：在本實(shí)驗(yàn)體系中，L-T4 的有益作用并非主要通過經(jīng)典甲狀腺激素受體信號介導(dǎo)。

為進(jìn)一步明確 Axl 信號與 Slc2a3 依賴性葡萄糖代謝之間的機(jī)制聯(lián)系，研究者考察了 Akt 的作用。L-T4 處理可增加 oAβ 暴露 BV2 細(xì)胞中 Axl 和 Akt 的磷酸化，并恢復(fù) Slc2a3 表達(dá)。NH-3 處理不影響 L-T4 的這些保護(hù)作用。然而，在敲低 Akt 后，L-T4 仍能促進(jìn) Axl 磷酸化，卻無法恢復(fù) Slc2a3 表達(dá)，說明 Akt 位于 Axl 下游，并且是 L-T4 介導(dǎo) Slc2a3 恢復(fù)所必需的（圖 5C，圖 S7A）。這些結(jié)果支持 AXL–AKT–SLC2A3 信號軸將 AXL 激活與小膠質(zhì)細(xì)胞葡萄糖代謝調(diào)控連接起來。

在功能層面，L-T4 處理可逆轉(zhuǎn) oAβ 誘導(dǎo)的線粒體功能障礙，恢復(fù)線粒體膜電位和 ATP 生成；而敲低 Axl 或 Slc2a3 均會消除這一保護(hù)作用（圖 5D、5E）。與鐵死亡抑制結(jié)果一致，L-T4 可抑制脂質(zhì)過氧化和鐵過載，從而以 Axl/Slc2a3 依賴方式減少 oAβ 誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡（圖 5F、5G，圖 S6I）。

機(jī)制上，L-T4 增加 Slc2a3、Nfs1 和 Gpx4 表達(dá)，同時(shí)降低 Hmox1 水平；值得注意的是，這些變化依賴 Slc2a3（圖 5H，圖 S7B）。恢復(fù) oAβ 暴露小膠質(zhì)細(xì)胞中的葡萄糖供應(yīng)，可挽救 TCA 循環(huán)和氧化磷酸化，從而降低鐵死亡易感性。

進(jìn)一步代謝分析顯示，這種保護(hù)作用并不局限于 ATP 恢復(fù)，還涉及氧化還原穩(wěn)態(tài)恢復(fù)，表現(xiàn)為 NADPH/NADP? 比值和 GSH 水平升高。值得注意的是，當(dāng) ATP 合成被寡霉素阻斷時(shí)，L-T4 仍可部分恢復(fù) NADPH/NADP? 比值和 GSH 水平（圖 S7C、S7D），但由于 ATP 水平仍受抑制，L-T4 無法逆轉(zhuǎn)脂質(zhì)過氧化和 Fe2? 積累（圖 S7E–S7G）。

這些結(jié)果提示，AXL–SLC2A3 信號通過兩個(gè)代謝相關(guān)但功能不同的分支支持鐵死亡抵抗：一是 ATP 依賴的生物能量維持，二是 NADPH/GSH 依賴的氧化還原防御。在本實(shí)驗(yàn)條件下，ATP 維持對于有效抑制脂質(zhì)過氧化和鐵積累是不可或缺的。總體而言，這些結(jié)果表明，L-T4 是一種 AXL 結(jié)合化合物，可快速激活 AXL–AKT 信號分支，并通過 AXL–AKT–SLC2A3 軸抑制小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡。

L-T4 改善 AD 中的認(rèn)知衰退和鐵死亡相關(guān)病理（圖 6–7，補(bǔ)充圖 S8–S9）

認(rèn)知障礙，尤其是學(xué)習(xí)和記憶缺陷，是 AD 患者及相應(yīng)小鼠模型的典型特征。為進(jìn)一步研究 L-T4 的體內(nèi)作用，研究者使用 6 月齡 5×FAD 轉(zhuǎn)基因小鼠。該模型可重現(xiàn)人 AD 的關(guān)鍵病理特征。在這一年齡段，5×FAD 小鼠海馬和大腦皮層中存在大量淀粉樣斑塊沉積，并伴有明顯神經(jīng)炎癥、突觸功能障礙和認(rèn)知缺陷。多奈哌齊（Don）是一種美國 FDA 批準(zhǔn)用于輕中度 AD 治療的膽堿酯酶抑制劑，并已被證明可改善 AD 小鼠模型中的認(rèn)知表現(xiàn)，因此本研究將其作為陽性對照。

動物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖 6A 所示。在新物體識別實(shí)驗(yàn)（NOR）中，與野生型對照相比，5×FAD 小鼠的辨別指數(shù)顯著降低，說明其新物體偏好受損。L-T4 處理可劑量依賴性恢復(fù)該指數(shù)，提示識別記憶得到改善（圖 6B、6C）。類似地，在 Morris 水迷宮實(shí)驗(yàn)中，L-T4 可劑量依賴性顯著縮短 5×FAD 小鼠訓(xùn)練期逃避潛伏期，提示學(xué)習(xí)能力改善（圖 6D）。在隨后的空間探索實(shí)驗(yàn)中，5×FAD 小鼠在目標(biāo)象限停留時(shí)間減少、目標(biāo)象限內(nèi)運(yùn)動距離縮短、穿越平臺次數(shù)減少，而 L-T4 處理可劑量依賴性緩解這些異常（圖 6E–6H）。這些數(shù)據(jù)共同表明，L-T4 可劑量依賴性改善 AD 小鼠模型中的認(rèn)知缺陷。

圖6. L-T4 緩解 5×FAD 小鼠認(rèn)知障礙

A小鼠實(shí)驗(yàn)流程示意圖。

B–C通過新物體識別實(shí)驗(yàn)（NOR）評估識別記憶能力。數(shù)據(jù)包括代表性運(yùn)動軌跡圖（B）和辨別指數(shù)（C）。

DMorris 水迷宮（MWM）實(shí)驗(yàn)中各組小鼠空間學(xué)習(xí)階段的逃避潛伏期。

E–HMorris 水迷宮實(shí)驗(yàn)中空間記憶表現(xiàn)分析，包括代表性運(yùn)動軌跡圖（E）、目標(biāo)象限內(nèi)運(yùn)動距離（F）、目標(biāo)象限停留時(shí)間（G）以及平臺穿越次數(shù)（H）。

數(shù)據(jù)以平均值 ± SD 表示。每組 n = 10 只小鼠。C、F–H 采用單因素 ANOVA 并進(jìn)行 Dunnett 多重比較檢驗(yàn)；D 采用雙因素 ANOVA 并進(jìn)行 Dunnett 多重比較檢驗(yàn)。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001；ns，差異不顯著。

為進(jìn)一步確定體內(nèi) AXL 的細(xì)胞定位，研究者在腦切片中進(jìn)行了 Axl 與小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)元和內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)志物的免疫熒光共染。結(jié)果顯示，Axl 信號主要與小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物 Iba1 共定位，而與 GFAP、NeuN 或 CD31 重疊很少（圖 S8）。這些發(fā)現(xiàn)表明，在本實(shí)驗(yàn)條件下，Axl 主要定位于所檢測腦區(qū)的小膠質(zhì)細(xì)胞中，從而支持對體內(nèi)效應(yīng)進(jìn)行以小膠質(zhì)細(xì)胞為中心的解釋。

為確定 L-T4 的保護(hù)作用是否依賴體內(nèi) AXL，研究者評估了 L-T4 緩解 5×FAD 小鼠鐵死亡相關(guān)病理和突觸丟失的能力。為從遺傳學(xué)角度驗(yàn)證 AXL 是其靶點(diǎn)，研究者構(gòu)建了 Axl 敲除 5×FAD 小鼠（圖 S9A、S9B）。

在 5×FAD 小鼠中，L-T4 處理顯著減少 MDA 積累并升高皮層 GSH 水平（圖 7A、7B）。同時(shí)，L-T4 還降低皮層和海馬中 4-HNE 與 Aβ 的積累（圖 7C，圖 S9C）。機(jī)制上，L-T4 上調(diào)皮層中 Slc2a3、Nfs1 和 Gpx4 表達(dá)，同時(shí)下調(diào) Hmox1（圖 7D）。這些作用在 Axl 敲除 5×FAD 小鼠中被消除。

圖7. L-T4 通過 Axl 介導(dǎo)機(jī)制改善 5×FAD 小鼠 Aβ 病理并減輕鐵死亡

A小鼠皮層中 MDA 水平的定量分析。

B小鼠皮層中 GSH 水平的定量分析。

C指定小鼠海馬中 4-HNE 和 Aβ 斑塊的代表性共聚焦圖像及定量分析。免疫熒光顯示細(xì)胞核（DAPI，藍(lán)色）、4-HNE（Alexa Fluor 555，紅色）和 Aβ 斑塊（硫黃素 S，綠色）。比例尺 = 200 μm。每組 n = 4 只小鼠。

D小鼠皮層中 Slc2a3、Nfs1、Gpx4、Hmox1 和 Gapdh 蛋白的代表性免疫印跡分析。指定組中 n = 2 或 3 只小鼠。

E海馬中 Golgi-Cox 染色神經(jīng)元的代表性圖像、樹突復(fù)雜性的 Sholl 分析以及總樹突長度定量。比例尺 = 20 μm。指定組中 n = 4 只小鼠。每只動物隨機(jī)選擇 7–8 個(gè)孤立神經(jīng)元進(jìn)行分析。

FGolgi-Cox 染色樹突棘的代表性圖像及樹突棘密度分析。比例尺 = 10 μm。指定組中 n = 4 只小鼠。

數(shù)據(jù)以平均值 ± SD 表示。A–C、E 和 F 采用單因素 ANOVA 并進(jìn)行 Sidak 多重比較檢驗(yàn)。***p < 0.001，****p < 0.0001；ns，差異不顯著。

鑒于突觸功能障礙是 AD 的標(biāo)志性特征，研究者進(jìn)一步檢測樹突形態(tài)。Golgi-Cox 染色顯示，5×FAD 小鼠海馬和皮層中的樹突棘密度及樹突復(fù)雜性顯著降低。L-T4 處理顯著恢復(fù)這些突觸參數(shù)，而 Axl 敲除則取消其治療獲益（圖 7E、7F，圖 S9D）。

由于鐵死亡可通過可擴(kuò)散信號進(jìn)行傳播，研究者推測鐵死亡小膠質(zhì)細(xì)胞可能驅(qū)動突觸退行性變。支持這一觀點(diǎn)的是，L-T4 可減少 oAβ 刺激 BV2 細(xì)胞釋放脂質(zhì)過氧化物（圖 S9E）。值得注意的是，來自 oAβ 刺激 BV2 細(xì)胞的條件培養(yǎng)基可誘導(dǎo)神經(jīng)元損傷，而當(dāng)小膠質(zhì)細(xì)胞預(yù)先接受 L-T4 處理時(shí)，該條件培養(yǎng)基的毒性明顯降低（圖 S9F）。這些結(jié)果表明，L-T4 通過 AXL 發(fā)揮突觸保護(hù)作用，其機(jī)制包括阻斷鐵死亡應(yīng)激在細(xì)胞間的傳播。

【Citation】:Liu S, Yang C, Zhang N, et al. AXL prevents amyloid-β-induced microglial ferroptosis by sustaining SLC2A3-mediated mitochondrial respiration.Pharmacol Res. Published online April 21,2026.

【貢獻(xiàn)】★★★★★

本研究發(fā)現(xiàn)，oAβ 可誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡，并伴隨吞噬受體 Trem2、Axl 和 Mertk 表達(dá)降低。其中，恢復(fù) AXL 表達(dá)比恢復(fù) Trem2 或 Mertk 更有效地保護(hù)小膠質(zhì)細(xì)胞免受 oAβ 誘導(dǎo)的鐵死亡。蛋白質(zhì)組學(xué)結(jié)果顯示，oAβ 刺激原代小膠質(zhì)細(xì)胞后，氧化磷酸化通路明顯下調(diào)，ATP 生成減少；這一表型在 Axl 缺失小膠質(zhì)細(xì)胞中也得到驗(yàn)證。整體來看，維持線粒體氧化磷酸化，尤其是通過 AXL 維持小膠質(zhì)細(xì)胞能量代謝，是抵抗 Aβ 相關(guān)鐵死亡的重要機(jī)制。

本研究還揭示 AXL 是一種此前未被充分認(rèn)識的小膠質(zhì)細(xì)胞代謝檢查點(diǎn)。L-T4 作為一種 AXL 結(jié)合化合物，可快速激活 AXL/AKT 信號，對抗 oAβ 誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞鐵死亡。在體外，L-T4 上調(diào)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 SLC2A3，恢復(fù)葡萄糖攝取和 ATP 生成，并減輕鐵死亡。同時(shí)，L-T4 還改善 NADPH/NADP? 比值和 GSH 水平，說明葡萄糖利用恢復(fù)不僅支持線粒體生物能量代謝，也有助于氧化還原穩(wěn)態(tài)維持。

研究者進(jìn)一步指出，L-T4 與 AXL 的結(jié)合親和力處于中等微摩爾水平，因此更穩(wěn)妥的表述是：L-T4 是一種具有 AXL 結(jié)合能力并可選擇性激活 AXL/AKT 信號的化合物，而不應(yīng)過度定義為絕對特異或普遍適用的 AXL 激動劑。在體內(nèi)，L-T4 可在不明顯擾亂系統(tǒng)性甲狀腺激素穩(wěn)態(tài)的劑量下改善 5×FAD 小鼠突觸丟失和認(rèn)知障礙。

總體而言，本研究表明，早期藥理性激活小膠質(zhì)細(xì)胞 AXL 不僅能夠防止細(xì)胞自主性鐵死亡，還可抑制鐵死亡應(yīng)激在細(xì)胞間傳播，從而為延緩 AD 進(jìn)展提供一種潛在治療策略。

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Guest Editor I Wan Guo (Fudan University)

Executive Editor I Tao Pang (Tongji University)