重組ADAMTS13對出血性腦損傷的保護作用及其機制

《重組ADAMTS13對出血性腦損傷的保護作用及其機制》是依託復旦大學，由範文英擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：重組ADAMTS13對出血性腦損傷的保護作用及其機制
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：範文英

項目摘要

腦出血的防治一直是醫學界的難題。我們前期研究證明，ADAMTS13能降低腦缺血後溶栓引起的血腦屏障損傷和出血轉化。然而，對其在出血性腦損傷中的作用，國內外均未見報導。我們在最近的預實驗中發現，ADAMTS13不僅能降低腦出血後的炎症反應和血腦屏障破壞，並且可減輕腦水腫和腦實質損傷。在此基礎上，本項目擬採用小鼠腦出血模型，結合體外腦血管內皮細胞炎症反應模型，藉助ADAMTS13基因敲除、重組ADAMTS13、中性粒細胞選擇性清除、多光子顯微鏡活體腦血管成像、神經行為測定以及分子生物學等多種方法和手段，系統研究ADAMTS13減輕腦出血後炎症反應和降低血腦屏障損傷的分子機制，闡明ADAMTS13是否通過其抗炎作用，阻止血腦屏障主要組分的降解和血腦屏障破壞，最終減輕腦水腫和腦實質損傷，並揭示其作用的關鍵靶點和信號通路。這些研究將為開發有效的腦出血防治藥物提供新的思路和理論依據。

結題摘要

腦出血是最具破壞力的卒中類型之一，約占全部卒中的10-20%，目前尚無有效的治療方法。腦出血能激活免疫細胞，促進炎症調節介質的釋放。炎症細胞侵入腦實質，會加重血腦屏障損傷，進而引起繼發性腦水腫和腦實質損傷。研究發現金屬蛋白酶ADAMTS13能通過蛋白水解VWF減輕炎症反應。有報導指出敲除ADAMTS13基因增加腦缺血後炎症反應和腦損傷的程度，而給予重組ADAMTS13則減少中性粒細胞滲出，減輕腦損傷。我們前期研究證明重組ADAMTS13能降低腦缺血後溶栓引起的血腦屏障破壞和出血併發症。因此，本項目進一步研究了重組ADAMTS13對出血性腦損傷的作用和機制。結果發現重組ADAMTS13減少腦出血後趨化因子CXCL1、CXCL13、CCR1和促炎症因子IL-6、IL-1β水平以及髓過氧化物酶活性，減輕小膠質細胞激活和中性粒細胞腦組織浸潤。採用培養的腦微血管內皮細胞，發現給予提純的人血漿VWF增加LPS誘導的白介素IL-6表達上調，而重組ADAMTS13能夠降低LPS誘導的IL-6上調。並且，VWF可完全逆轉重組ADAMTS13的作用。給予VWF增加腦出血後ICAM-1表達及MMP-9活性，而重組ADAMTS13則降低ICAM-1表達及MMP-9活性。採用培養的腦微血管內皮細胞，發現重組ADAMTS13抑制LPS誘導的ICAM-1表達上調，然而VWF能夠逆轉重組ADAMTS13的作用。給予VWF增加腦出血後血腦屏障通透性、腦水腫和炎症反應，而敲除小鼠VWF基因或給予VWF抑制抗體均可減輕腦出血後血腦屏障破壞和腦水腫，並改善神經功能。進一步研究發現，重組ADAMTS13減少腦出血後腦微血管周細胞損失、降低血腦屏障通透性、減輕腦水腫、神經細胞變性死亡和腦實質損傷，並改善小鼠受損的神經功能。中性粒細胞選擇性清除可減輕腦出血後血腦屏障破壞，然而在清除中性粒細胞狀態下，重組ADAMTS13不能進一步降低腦出血引起的血腦屏障破壞，表明重組ADAMTS13對血腦屏障的保護作用至少部分通過中性粒細胞介導的炎症反應。以上結果表明重組ADAMTS13可能通過調控腦出血後VWF-ICAM-1-MMP-9介導的炎症反應而保護血腦屏障，從而減輕腦水腫和腦實質損傷，並提示重組ADAMTS13有可能為腦出血的治療提供新的思路和策略。