基于同步辐射3D成像技术研究小胶质细胞源性CXCL2参与缺血性脑卒中后血管新生的作用及机制

Cerebral ischemia induces angiogenesis, which is of great importance for improved blood supply and stroke rehabilitation. Studies demonstrate that microglia-derived CXCL2 induce angiogenesis via activating CXCR2 receptor on endothelia cells. However, whether microglia-derived CXCL2 participates in angiogenesis after ischemic stroke is unclear. We plan to introduce the 3D synchrotron radiation technique to mapping the microvescular structure of the brain and trace the progress of angiogenesis. The synchrotron radiation technique is feathered by extremely high spatial resolution, multi-dimension, quantitative characterization, and dynamic imaging. Meanwhile, directional transfection of lentivirus vectors to microglia will be performed to regulate CXCL2 expression. We aim to examine whether microglia-derived CXCL2 exert influence on the process of angiogenesis and the expression of downstream molecules, thus to elucidate how CXCL2/CXCR2 signaling pathway is involved in angiogenesis after ischemic stroke, and finally to provide the theoretical and experimental basis for the recovery mechanism for ischemic stroke.

缺血性脑卒中可引发内源性血管新生，对于改善缺血区血供、促进卒中修复具有重要意义。研究发现，小胶质细胞合成的趋化因子CXCL2可通过作用于血管内皮细胞表面CXCR2受体正向调节血管新生，但其在缺血性脑卒中后血管生成中的作用和机制尚不明确。本项目拟应用同步辐射3D显微表征成像技术，利用其超高分辨率、快速、无损的优势对大脑微血管结构进行精准解析和动态追踪，构建慢病毒载体敲除或过表达小胶质细胞CXCL2基因，探讨小胶质细胞源性CXCL2对脑缺血后血管生成及下游靶基因表达的影响，力求阐明CXCL2/CXCR2信号通路对脑缺血后血管新生的调节作用和生物学机制，以期为缺血性脑卒中的修复机制提供理论基础和实验依据。

缺血性脑卒中可引发内源性血管新生，对于改善缺血区血供、促进卒中修复具有重要意义 。研究发现，小胶质细胞合成的趋化因子CXCL2可通过作用于血管内皮细胞表面CXCR2受体正向调节血管新生，但其在缺血性脑卒中后血管生成中的作用和机制尚不明确。目前对于微血管的三维形态学研究主要利用免疫荧光染色、免疫组化等技术，对其三维空间结构的检测具有一定的局限性，无法对缺血性脑卒中后血管新生进行定量表征。同步辐射3D显微表征成像技术，利用其超高分辨率、快速、无损的优势对大脑微血管结构进行精准解析和动态追踪。本研究拟用同步辐射3D显微表征成像技术研究CXCL2信号通路对缺血性脑卒中后微血管新生的参与作用及机制。利用同步辐射成像技术发现在大鼠脑缺血后7天内，颅内微血管密度明显降低，而缺血后14天颅内微血管密度较强恢复，说明了大鼠缺血性脑卒中后颅内微血管的动态变化；RT-PCR检测发现在缺血后6小时，CXCL2及其受体CXCR2在脑缺血急性期的表达明显升高，24小时mRNA水平与对照组则无显著差别，提示CXCL2/CXCR2通路很可能参与大鼠MCAO后微血管结构重塑动态变化的调节。本项目利用CXCR2受体拮抗剂AZD5069下调CXCL2/CXCR2信号通路的表达，结果发现其对大鼠MCAO后存活率及行为学评分无明显影，其对卒中后微血管结构的影响有待进一步检测。综上，CXCL2/CXCR2信号通路很可能对大鼠MCAO后微血管新生发挥正向调节作用，但其具体生物学作用及机制有待进一步研究。