检索历史 清除

摘要脑缺血再灌注损伤，可造成脑功能严损，引起局部脑组织及其功能的损害以及例如谵妄等一系列并发症;血管内皮细胞(Endothelial cells，ECs)在脑缺血再灌注损伤中扮演重要角色。有效改善缺血后不同亚群ECs的病理反应对血管新生和侧支循环生成具有重要意义。<br>　　本研究基于课题组先前对 tMCAO(Transient middle cerebral artery occlusion,tMCAO,短暂性大脑中动脉闭塞)模型小鼠的血管内皮单细胞转录组数据分析结果，进一步分析缺血再灌注后不同时期里不同ECs亚群的病理反应异质性的内源性驱动因素，并探究其对血管新生和侧支循环生成的影响。<br>　　目的：<br>　　进一步分析缺血再灌注后不同时期里不同ECs亚群的病理反应异质性的内源性驱动因素，并探究其对血管新生和侧支循环生成的影响。<br>　　方法：<br>　　对小鼠tMCAO后不同时期内皮单细胞转录组数据，通过GSVA、SCENIC转录因子分析、Shape Value机器学习、RNA Velocity探究各ECs亚群病理反应异质性的内源性驱动因素，并预测其对血管新生和侧支循环生成的影响。<br>　　利用 Procr-CreERT2/+;Rosa26-mTmG 转基因小鼠，探究Procr+ECs，作为尖端细胞，在tMCAO中所扮演的角色以及其与内皮细胞病理反应的关系。<br>　　使用脑立体定位注射、基因编辑等手段调控脑内皮细胞的病理反应，并利用qPCR、免疫蛋白印迹(Western Blot)探究其病理反应的变化;通过免疫荧光和脑表面激光散斑血流成像验证缺血再灌注后血管新生特点和病理反应对血管新生和侧支循环生成的影响。<br>　　结果：<br>　　对内皮单细胞转录组数据分析显示:尖端细胞亚群发育成前动脉，再发育成动脉;静脉来源的茎细胞，则会发育成毛细血管和静脉，二者共同参与血管新生和侧支循环生成。<br>　　同时，对Procr+ ECs谱系追踪发现，不同的ECs的病理反应异质性会影响内皮细胞的发育轨迹和脑缺血再灌注预后。<br>　　此外，对ECs的病理反应进一步分析发现，ECs内部的存在着“内皮细胞转录因子网络”，是病理反应异质性的基础。尖端细胞(Tip Cell)亚群与静脉ECs同时富集NF-κB经典信号通路，而NF-κB非经典信号通路只在尖端细胞(Tip Cell)亚群富集。<br>　　同时，在静脉ECs转录因子网络中存在特异性上调的NF-κB经典信号通路上游转录因子C/EBPβ，其富集在缺血再灌注损伤后静脉ECs的炎症反应通路，而不参与尖端细胞的炎症反应。<br>　　随后，调控“内皮转录因子网络”中的C/EBPβ,在急性期显著降低了炎症反应，减轻了 BBB破坏。同时，在调控“内皮细胞转录因子网络”后，皮层区域和深部区域的血管新生均被抑制。但富集了尖端细胞的皮层区域，由于NF-κB非经典信号通路的存在，血管新生仍得到了一定程度的保留。<br>　　结论：<br>　　小鼠脑缺血再灌注后的不同时期里各ECs亚群具有独特的“内皮转录因子网络”，构成了不同亚群间的病理反应异质性，具有调控内皮细胞发育轨迹和影响脑缺血再灌注预后的功能。<br>　　尖端细胞与静脉ECs亚群间NF-κB信号通路表达存在差异，其上游的转录因子C/EBPβ是两种亚群转录因子网络中的关键差异因子。通过调控C/EBPβ表达，进而调控“内皮转录因子网络”，可以在减轻血管炎症的同时，维持血管新生和侧支循环生成。