白介素-10调控脑出血后小胶质/巨噬细胞极化促进血红蛋白吸收介导高压氧神经保护效应的机制研究

The morbidity and mortality of intracerebral hemorrhage (ICH) remains high, and there is no effective means for prevention and treatment. HBO is widely used in the treatment of neurological diseases, but the benefits of ICH patients remain controversial. Our previous study found that HBO can suppress the neuro-inflammatory in acute phase after ICH and promote the hemoglobin(Hb) clearance, while the effects of HBO are reversed by IL-10 deficiency. In combination with recent literature, we speculated that HBO would increase IL-10 and further regulate the microglia/macrophage polarization, which mediated the neuroprotective effects. This project intends to clarify the following issues through the study in vivo and vitro in order to verify the hypothesis: ①whether HBO exert the neuroprotective effects by up-regulating expression of IL-10 through Nrf2. ②Whether HBO suppress neuroinflammation by promoting the M2-type microglial polarization after ICH through IL-10/JAK1/STAT3 pathway; ③Whether exogenous IL-10 can inhibit the excessive inflammatory response and protect the brain injury after ICH;④Whether the CD163-dependent microglial phagocytic function is the key mechanism of HBO in Hb removal after ICH. Together, the proposed studies will explore the underlying molecular mechanisms of enhanced Hb clearance and neuroprotection induced by HBO, and provide novel therapeutic strategies for ICH patients

脑出血（ICH）发病率和死亡率居高不下，高压氧（HBO）广泛用于神经系统疾病的治疗，而对ICH患者是否具有益处仍有争议。我们前期研究发现HBO可加速清除ICH后血红蛋白（Hb）发挥抗炎保护效应，而IL-10缺失可使这些效应被部分阻断。结合近期文献，我们推测：HBO通过上调IL-10调控小胶质/巨噬细胞极化介导ICH后抗炎保护效应。本项目拟通过阐明下述问题以验证假说：①HBO是否通过Nrf2上调IL-10发挥抗炎保护效应；②IL-10/JAK1/STAT3途径诱导ICH后小胶质细胞M2型极化是否是HBO减轻炎症损伤发挥脑保护效应的关键机制；③ICH后外源性IL-10可否保护脑损伤；④上调CD163依赖的小胶质细胞吞噬效应是否是ICH后HBO加快Hb清除机制的关键效应环节。项目首次从调控小胶质细胞极化促进Hb清除为切入点探讨HBO的脑保护机制，有望为ICH损伤防治提供新思路。

背景及目的：脑出血（ICH）发病率和死亡率居高不下，其并发症的防治防治效果不佳，主要源于并发症发生机制不清楚。在国家自然科学基金（81873754）的支持下，项目组通过人类疾病手术临床数据、动物及细胞等阐明ICH后继发脑损伤的机制和防治策略。.主要研究内容：1、依达拉奉改善ICH继发炎症脑损伤的分子机制，2小胶质细胞与星形胶质细胞相互作用在新生儿脑出血继发脑积水中的致伤作用及分子机制，3.血红蛋白、补体系统等损伤物在高原脑出血救治过程中的负面角色与干预靶点.主要结果及数据：1, ICH大鼠脑小胶质细胞表达NLRP3炎症小体显著上调；2.腹腔注射依达拉奉可显著降低有ICH诱导的脑NF-κB，IL-1β以及Caspase1蛋白和mRNA含量；腹腔注射MCC950（NLRP3选着性抑制剂）可能与依达拉奉发挥相似作用，减少M1性具有细胞毒作用的小胶质细胞激活，并减少脑组织NF-κB，IL-1β以及Caspase1蛋白和mRNA含量。3,新生儿脑室周围-脑室旁出血（GMH-IVH）脑室周围Iba-1+小胶质细胞和与C3共表达的GFAP+星形胶质细胞在GMH-IVH幼鼠术后28天显著增加。鼻饲C3a多肽治疗可上调脑室周 围小胶质细胞的C3aR表达。米诺环素抑制小胶质细胞增殖后减少了脑室周围GFAP+/C3+星形胶质细胞数量并降低了Iba-1和GFAP蛋白的共定位体积。此外选择性C3aR拮抗剂C3aR A的应用减轻了小胶质细胞和星形胶质细胞在脑室周围累积和共定位体积。与对照组相比 ，C3aRA处理组GMH-IVH幼鼠28 d脑脊液和脑组织中IL-1β、IL-6和TNF-α蛋白水平降低 。C3aRA治疗组脑积水减轻，长期学习和运动记忆能力得以改善。结合高原地区脑出血、硬膜下血肿等疾病的临床防治工作，证实1、血红蛋白浓度是影响阿托伐他汀治疗慢性硬膜下血肿钻孔引流术后疗效的关键因数。2，补体C3浓度是高原脑损伤预后不佳的重要因素，其可作为改善脑损伤的重要分子靶点。.科学意义：本研究从ICH及其继发脑损伤出发，延展性探索了出血性脑卒中包括儿童脑出血、高原硬膜下血肿等脑损伤及其并发症的新机制和防治新策略，为出血性脑卒中继发脑损伤的防治提供了新策略，和干预新靶点。