EGFL7介導缺血神經元調控血腦屏障通透性機制的研究

《EGFL7介導缺血神經元調控血腦屏障通透性機制的研究》是依託西安交通大學，由李影娜擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：EGFL7介導缺血神經元調控血腦屏障通透性機制的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李影娜
• 依託單位：西安交通大學

項目摘要

缺血性腦卒中是一種常見病。腦血管再灌注後並發的出血與缺血時期血腦屏障（BBB）通透性增高密切相關，但機制還不清楚。目前關於BBB通透性的調節研究多集中在血管內皮細胞、星形膠質細胞和管周細胞。而在缺血情況下，神經元作為腦內對缺氧最敏感的細胞，極有可能成為調控BBB的重要因素，但相關研究甚少。我們前期的體外研究發現，缺血的神經元通過活化星形膠質細胞可顯著提高單層血管內皮細胞的通透性，但具體分子機制仍不清楚。EGFL7是神經元分泌的對氧敏感的新分子，故我們構想缺血的神經元可能分泌EGFL7激活星形膠質細胞，使其分泌血管內皮生長因子從而降低緊密連線蛋白表達，增加BBB通透性。本課題擬採用已建立的體外BBB模型、局灶性腦缺血動物模型及EGFL7基因敲除小鼠，採用RNA干擾、雷射顯微共聚焦等技術，初步闡明缺血條件下EGFL7介導的神經元調控BBB通透性的分子機制，為缺血性腦卒中併發症的防治提供新思路。

結題摘要

缺血性腦卒中是一種臨床常見病，腦血管再灌注後並發的出血與缺血時期血腦屏障（BBB）通透性增高密切相關。以往對於BBB通透性的調節研究多集中在血管內皮細胞、星形膠質細胞和管周細胞。而在缺血情況下，神經元作為腦內對缺氧最敏感的細胞，極有可能成為調控BBB的早期始動因子，直接或間接調控BBB通透性，所以我們構想缺血神經元能夠調控BBB通透性並試圖探討其中的細胞分子作用機制。我們採用體外細胞共培養的BBB細胞模型，發現糖氧剝奪（OGD）處理的神經元能夠顯著提高單層血管內皮細胞的通透性，並且這一過程需要星形膠質細胞參與介導完成。由於緊密連線蛋白在決定內皮細胞的通透性中發揮著重要作用，我們檢測了緊密連線蛋白中最重要的兩個代表Occludin和Claudin 5，結果發現二者蛋白水平顯著降低。Occludin和Claudin 5是血管內皮生長因子（VEGF）的重要下游作用靶點，我們的結果發現在此過程中無論星形膠質細胞內VEGF水平還是分泌型的VEGF水平均顯著提高。通過針對星形膠質細胞VEGF的RNA干擾技術，我們證明了VEGF是介導OGD處理神經元調控BBB通透性的關鍵靶分子。而缺血神經元主是如何激活星形膠質細胞產生VEGF仍不清楚。我們通過ELISA和Western等方法發現OGD處理可以顯著誘導神經元產生分泌EGFL7。通過相應的RNA干擾技術，我們進一步證明了EGFL7是介導OGD處理神經元活化星形膠質細胞的關鍵靶分子，抑制EGFL7的表達可以顯著抑制EGFR/Akt通路激活，VEGF的水平及BBB通透性的升高。同時採用動物MCAO模型也驗證了細胞實驗中的關鍵分子變化。這些結果首次證明了神經元對BBB的調控作用及分子機制：即缺血神經元可以通過表達EGFL7，激活EGFR和Akt通路，活化星形膠質細胞分泌VEGF，VEGF進一步作用於其下游靶分子緊密連線蛋白Occludin和Claudin 5，從而提高BBB通透性。這為全面認識缺血腦卒中BBB開放調控機制及潛在的干預策略提供了全新的思路。部分結果已經發表在國際權威雜誌上J Neurochem, 2014 Apr;129(1):120-9. 研究證實了項目的科研構想，圓滿完成預期目標。