Влияние FTY720 на липиды, церамид, TNFα мозга при острой церебральной ишемии у крыс

Модуляция рецепторов сфингозин-1-фосфата оказывает разнообразные нейропротективные эффекты в условиях церебральной ишемии. В настоящей работе исследовали взаимосвязь между липидным составом мозговой ткани, липидным сигналингом и содержанием провоспалительного цитокина TNFα, а также экспрессией его рецептора TNFR1.

Цель. На модели острой церебральной ишемии у крыс оценить влияние FTY720 на липидный состав мозговой ткани, концентрацию церамида и экспрессию основных ферментов, участвующих в его образовании, а также на содержание TNFα и его рецептора TNFR1.

Материалы и методы. Исследование провели на 37 самцах белых нелинейных крыс массой 180–230 г. Острую ишемию головного мозга моделировали методом комбинированной необратимой перевязки левой общей сонной артерии и обратимой перевязки правой общей сонной артерии. Животных разделили на три группы: ложнооперированные, с острой церебральной ишемией и с ишемией при предварительном введении FTY720 (финголимод). На 3-й день наблюдения у выживших животных оценивали неврологический дефицит по шкале Гарсиа. Сфинголипидный и фосфолипидный состав ткани мозга исследовали методом тонкослойной хроматографии. Концентрацию церамида, экспрессию ферментов его биосинтеза, TNFα и TNFR1 определяли с помощью иммунофлуоресцентной микроскопии.

Результаты. Предварительное введение финголимода сопровождалось большей выживаемостью животных: 31% в группе FTY720 vs 20% в группе Ишемия (p = 0,043). Функциональные нарушения по шкале Гарсиа были значительно менее выражены в группе FTY720, чем в группе Ишемия: 14 [13,5; 15] vs 11 [10; 12,5] баллов (Me [Q1; Q3]), p  0,01). В группе FTY720 выявили снижение концентрации церамида в ткани мозга по сравнению с группой Ишемия (p = 0,0005), подавление экспрессии ферментов его синтеза — aSMase (p = 0,0012), nSMase (p = 0,0003), SPT (p = 0,0002) и CerS (p = 0,0001), а также снижение концентрации провоспалительного цитокина TNFα (p = 0,0003) и нормализацию экспрессии его рецептора TNFR1.

Заключение. Сохранение фосфолипидного состава мозговой ткани, снижение чрезмерного образования церамида и провоспалительных цитокинов сопровождается менее выраженным неврологическим дефицитом и повышенной выживаемостью крыс в острый период церебральной ишемии.

1. Jurcau A., Simion A. Neuroinflammation in cerebral ischemia and ischemia/reperfusion injuries: from pathophysiology to therapeutic strategies. Int J Mol Sci. 2021; 23 (1): 14. DOI: 10.3390/ijms23010014. PMID: 35008440.

2. Gaire B. P., Choi J. W. Sphingosine 1-phosphate receptors in cerebral ischemia. Neuromolecular Med. 2021; 23 (1): 211–223. DOI: 10.1007/s12017-020-08614-2. PMID: 32914259.

3. Zhang S-.Q., Xiao J., Chen M., Zhou L.-Q., Shang K., Qin C., Tian D.-S. Sphingosine-1-phosphate signaling in ischemic stroke: from bench to bedside and beyond. Front Cell Neurosci. 2021; 15: 781098. DOI: 10.3389/fncel.2021.781098. PMID: 34916911.

4. Ciubotaru A., Covali R., Grosu C., Alexa D., Pila E. F., Cucu A. I., Bobu A. M., et al. Fingolimod as a neuroprotective agent in ischemic stroke: a review of preclinical and clinical evidence. J Clin Med. 2025; 14 (19): 6797. DOI: 10.3390/jcm14196797. PMID: 41095877.

5. Maktabi B., Shehjar F., Senger Z., Kountz L., Hasan S., Maaieh K., Hoersten K., et al. Sphingosine-1-phosphate modulation in neurological disorders: insights from MS and stroke. Brain Sci. 2025; 15 (5): 436. DOI: 10.3390/brainsci15050436. PMID: 40426607.

6. Zhang L., Sui R., Zhang L. Fingolimod protects against cerebral ischemia reperfusion injury in rats by reducing inflammatory cytokines and inhibiting p38 MAPK and NF-κB pathways. Neurosci Lett. 2022; 771: 136413. DOI: 10.1016/j.neulet.2021.136413. PMID: 34942319.

7. Fukuzaki Y., Faustino J., Lecuyer M., Rayasam A., Vexler Z. S. Global sphingosine-1-phosphate receptor 2 deficiency attenuates neuroinflammation and ischemic-reperfusion injury after neonatal stroke. iScience. 2023; 26 (4): 106340. DOI: 10.1016/j.isci.2023.106340. PMID: 37009213.

8. Fan X., Chen H., Xu C., Wang Y., Yin P., Li M., Tang Z., et al. Inhibiting sphingosine 1-phosphate receptor subtype 3 attenuates brain damage during ischemia-reperfusion injury by regulating nNOS/NO and oxidative stress. Front Neurosci. 2022; 16: 838621. DOI: 10.3389/fnins.2022.838621. PMID: 35242008.

9. Basnet N., Cho H., Sapkota A., Park S., Lim C., Gaire B. P., Kim D., et al. Blocking S1P4 signaling attenuates brain injury in mice with ischemic stroke. J Adv Res. 2025; 78: 681–702. DOI: 10.1016/j.jare.2025.02.012. PMID: 39952320.

10. Mohamud Yusuf A., Zhang X., Gulbins E., Peng Y., Hagemann N., Hermann D. M. Signaling roles of sphingolipids in the ischemic brain and their potential utility as therapeutic targets. Neurobiol Dis. 2024; 201: 106682. DOI: 10.1016/j.nbd.2024.106682. PMID: 39332507.

11. Naseh M., Vatanparast J., Rafati A., Bayat M., Haghani M. The emerging role of FTY720 as a sphingosine 1-phosphate analog for the treatment of ischemic stroke: the cellular and molecular mechanisms. Brain Behav. 2021; 11 (6): e02179. DOI: 10.1002/brb3.2179. PMID: 33969931.

12. Radenovic L. In vivo experimental models of cerebral ischemia: analysis, translational potential and clinical relevance. Cardiol Res Cardiovasc Med. 2024; 9: 232. DOI: 10.29011/2575-7083.100232.

13. Zhu X.-Y., Ma T.-T., Li Y., Zhang M.-Q., Zhao L., Liang J., Min L.-Q. Fingolimod protects against neurovascular unit injury in a rat model of focal cerebral ischemia/reperfusion injury. Neural Regen Res. 2023; 18 (4): 869–874. DOI: 10.4103/1673-5374.353500. PMID: 36204856.

14. Yager B. R., Kondrasov S. A., Jestus J., Venkataraman S., Contillo N. J., McMulen N.P., Coffman S. A., et al. Performing the Garcia score for accuracy and reliability. Glob J Med Res. 2024; 24 (1): 1–4. DOI: 10.34257/GJMRAVOL24IS1PG1.

15. Wang Y., Zhang Q., Zhang S., Qi J., Li L. The superiority and feasibility of 2,3,5‐triphenyltetrazolium chloride–stained brain tissues for molecular biology experiments based on microglial properties. Anim Models Exp Med. 2023; 6 (2): 111–119. DOI: 10.1002/ame2.12312. PMID: 37140996.

16. Gerhardtova I., Jankech T., Majerova P., Piestansky J., Olesova D., Kovac A., Jampilek J. Recent analytical methodologies in lipid analysis. Int J Mol Sci. 2024; 25 (4): 2249. DOI: 10.3390/ijms25042249. PMID: 38396926.

17. Ciani C., Pistorio G., Mearelli M., Falcone C. Immunofluorescence protocol for localizing protein targets in brain tissue from diverse model and non-model mammals. STAR Protoc. 2023; 4 (3): 102482. DOI: 10.1016/j.xpro.2023.102482. PMID: 37561635.

18. Li Y.W., Liu Y., Luo S.-Z., Huang X.-J., Shen Y., Wang W.-S., Lang Z. C. The significance of calcium ions in cerebral ischemia-reperfusion injury: mechanisms and intervention strategies. Front Mol Biosci. 2025; 12: 1585758. DOI: 10.3389/fmolb.2025.1585758. PMID: 40421420.

19. Xing Y., Zhong L., Guo J., Bao C., Luo Y., Min L. Fingolimod alleviates inflammation after cerebral ischemia via HMGB1/TLR4/NF-κB signaling pathway. J Integr Neurosci. 2024; 23 (8): 142. DOI: 10.31083/j.jin2308142. PMID: 39207074.

20. Payne S. G., Oskeritzian C. A., Griffiths R., Subramanian P., Barbour S. E., Chalfant C. E., Milstien S., et al. The immunosuppressant drug FTY720 inhibits cytosolic phospholipase A2 independently of sphingosine-1-phosphate receptors. Blood. 2007; 109 (3): 1077–1085. DOI: 10.1182/blood-2006-03-011437. PMID: 17008548.

21. Chun J., Kihara Y., Jonnalagadda D., Blaho V. A. Fingolimod: lessons learned and new opportunities for treating multiple sclerosis and other disorders. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2019; 59: 149–170. DOI: 10.1146/annurev-pharmtox-010818-021358. PMID: 30625282.

22. Reforgiato M. R., Milano G., Fabriàs G., Casas J., Gasco P., Paroni R., Samaja M., et al. Inhibition of ceramide de novo synthesis as a postischemic strategy to reduce myocardial reperfusion injury. Basic Res Cardiol. 2016; 111 (2): 12. DOI: 10.1007/s00395-016-0533-x. PMID: 26786259.

23. Jęśko H., Wencel P. L., Wójtowicz S., Strosznajder J., Lukiw W. J., Strosznajder R. P. Fingolimod affects transcription of genes encoding enzymes of ceramide metabolism in animal model of Alzheimer's disease. Mol Neurobiol. 2020; 57 (6): 2799–2811. DOI: 10.1007/s12035-020-01908-3. PMID: 32356173.

24. Wu L., Chen C., Li Y., Guo C., Fan Y., Yu D., Zhang T., et al. UPLC-QTOF/MS-based serum metabolomics reveals the anti-ischemic stroke mechanism of nuciferine in MCAO rats. ACS Omega. 2020; 5 (51): 33433-33444. DOI: 10.1021/acsomega.0c05388. PMID: 33403305.

25. Dawson G., Qin J. Gilenya (FTY720) inhibits acid sphingomyelinase by a mechanism similar to tricyclic antidepressants. Biochem Biophys Res Commun. 2011; 404 (1): 321–323. DOI: 10.1016/j.bbrc.2010.11.115. PMID: 21130737.