外泌体携带miR-126调控CXCR7介导的高血压卒中后血管神经再生的机制研究

Hypertension is not only the primary risk factor of stroke, but also affects the process of neurovascular recovery after stroke. Our previous study indicated that miR-126 modified endothelial progenitor cells transplantation reduced the infarct area in the hypertension ischemic brain, while little is known about the mechanisms. We hypothesis this maybe related to the secretion of exosome by endothelial progenitor cells which were modified by miR-126. This project will use endothelial specific CXCR7 knock out mice, use AngII to induce hypertension, then made middle cerebral artery occlusion model, to investigate: 1) the function of exosome secreted by endothelial progenitor cells which were modified by miR-126; 2) the mechanism of miR-126 regulating SDF-1 and its receptor CXCR7 of the endothelial cells; 3) if CXCR7 could promote the neuron progenitor cell migration in the neurovascular recovery procession. This research will provide further theoretical basis for treatment in hypertension stroke.

高血压不仅是卒中首要危险因素，也是影响卒中后血管神经修复的关键因素。我们前期研究发现miR-126修饰后的内皮祖细胞移植可以减少高血压鼠脑缺血后的梗死面积，但其作用机制尚不明确。我们假设miR-126修饰的内皮祖细胞分泌的外泌体参与了缺血后的血管再生和组织修复。本项目将利用内皮细胞特异性CXCR7基因敲除鼠，制作高血压鼠大脑中动脉栓塞模型，利用外泌体携带miR-126至缺血区，探索1）miR-126修饰对内皮祖细胞分泌的外泌体及其内含血管生成因子的影响；2）外泌体中miR-126对缺血区内皮细胞SDF-1及其受体CXCR7的调节作用；3）血管内皮细胞CXCR7能否在促进血管新生同时吸引内源性神经干细胞迁移并参与损伤修复。本项目将为临床治疗高血压导致的脑卒中提供新的理论依据。

内皮祖细胞移植能够促进卒中后血管新生和神经再生，但是多数脑卒中患者伴随高血压，移植后的内皮祖细胞在缺血缺氧及高血压环境中存活并保持良好的功能仍是挑战。我们前期研究发现miR-126可通过转录后水平调控血管新生相关蛋白，参与血管再生。本项目我们通过在内皮祖细胞中过表达miR-126，应用miRNA修饰内皮祖细胞这一新方法，以自发性高血压大鼠大脑中动脉栓塞为模型，主要研究发现miR-126基因修饰的内皮祖细胞提高了自发性高血压大鼠卒中后的神经行为学评分，减少了大脑永久性缺血后的梗死体积，提高了存活率。miR-126基因修饰的内皮祖细胞在缺血缺氧的环境及自发性高血压大鼠卒中后血浆刺激的环境中迁移及增殖能力提高，保护了血脑屏障，减轻了局部炎症反应，增加了缺血区CD31+/Brdu+的新生血管的数量。另外体外实验显示在缺氧状态下miR-126修饰的内皮祖细胞分泌的外泌体提高了内皮细胞血管生成相关因子的表达，提高了成血管能力，并减轻了内皮炎症反应。本研究结果揭示了miR-126修饰显著提高内皮祖细胞在高血压脑缺血状态下的功能，通过促进血管再生和减轻内皮炎症反应减少了脑缺血损伤，为临床干细胞移植治疗卒中开辟新的思路。