fibulin-5对缺血再灌注大鼠血脑屏障及神经修复的作用研究

Cerebrovascular disease is one common and frequent diseases harmful to human health. The harm it causes has become particularly serious in an aging population today. The regulation of blood vessels and the neurological recovery after a stroke is not only the issue that neurologist concern with, but also a social problem to solve, for quality of life in patients and reducing the disabled. In recent years, researches have shown that, fibulin-5, as a kind of extracellular matrix molecules, could regulate vascular endothelial cells, new blood vessels, intercellular junction and vascular permeability. In early phase of ischemic stroke, the blood vessels are seriously damaged, therefore via cerebral fibulin-5 level, we plan to adjust the stability of the blood vessels, regulate nerve repairs in recovery phase, and discuss the possible mechanisms. In our study, the rat MCAo/reperfusion model is adopted. Adenovirus transfection, molecular biology and molecular imaging techniques are applied to learn the effects of fibulin-5 on blood brain barrier. By adjusting the Fmod/NF-kappa B and SIK2/CREB signaling pathways, promoting the nerve repairs and neural function recovery, the role of fibulin-5 in these signaling pathways is studied. The results will offer new therapeutic targets and experimental basis for nerve protection in ischemic brain injury

脑血管病是危害人类健康的常见病和多发病，其危害在人口老龄化日益加剧的今天尤为严重，中风后的血管调控以及神经功能恢复不但是神经科医生关注的问题，也是关乎卒中患者生存质量、减少残疾而亟待解决的社会问题。近年来的研究表明，fibulin-5作为一种细胞外基质分子，对血管内皮、新生血管、细胞间连接和血管的通透性等具有调节作用，缺血性卒中早期，血管严重损伤，我们拟通过脑缺血后fibulin-5的水平调控卒中早期血管的稳定以及恢复期的神经修复并探讨其可能机制。本研究拟采用大鼠MCAo/再灌注模型，应用腺病毒转染、分子生物学及分子影像等技术研究fibulin-5对血脑屏障的调控作用，和通过调节Fmod/NF-κB信号通路及SIK2/CREB信号途径促进缺血性脑损伤后的神经修复和神经功能恢复，研究fibulin-5对相关信号通路关键分子的调控作用，为缺血性脑损伤的神经保护提供新的治疗靶点和实验依据。

缺血性脑卒中是神经系统的一种常见的疾病，脑卒中患者中枢神经系统（central nervous system, CNS）损伤导致的神经功能障碍给家庭和社会造成了极大的负担。与之相关的CNS损伤后神经康复问题一直是当前神经科学领域研究的热点和难点，而寻找一个能够同时阻断多条病理损伤途径的靶点则是关键所在。fibulin-5是一种细胞外基质分子，其具有增强内皮细胞粘附性、抗氧化等多种功能，是值得深入研究的蛋白分子。课题通过建立大鼠大脑中动脉缺血/再灌注（ischemia/reperfusion, I/R）模型，采用了腺病毒、小脑顶核电刺激等干预手段过表达fibulin-5，探讨了缺血性脑卒中后的fibulin-5在缺血性脑卒中中的作用及机制。在血脑屏障方面，我们研究发现，大鼠I/R后fibulin-5表达明显升高，fibulin-5的表达与血脑屏障的通透性呈明显正相关，外源性应用腺病毒过表达fibulin-5后大鼠神经功能评分明显改善，血脑屏障渗出和脑水肿减少，血管内皮细胞的凋亡减少，occludin表达增多，MMP-9表达减少，且ROS产生减少，血管结合的SOD3增多，GTPase Rac-1减少，提示过表达fibulin-5通过减少血管内皮细胞的凋亡、紧密连接蛋白的降解、MMP-9的激活从而减轻I/R后BBB渗出和脑水肿，改善神经功能评分，其机制可能是通过降低GTPase Rac-1表达和增加SOD3和血管的结合减少ROS的产生。在轴突再生方面，我们研究发现外源性应用腺病毒过表达fibulin-5后，大鼠I/R后运动功能恢复得到改善，红核平面缺血对侧跨过中线的神经纤维数明显增多，GAP-43表达升高，且ROS和GTP Rac-1表达减少，与轴突再生密切相关的p-GSK-3β表达增多，p-CRMP2表达减少，提示过表达fibulin-5促进脑缺血后轴突再生，改善神经功能，其机制可能是通过减少ROS的产生后调控GSK-3β/CRMP-2通路。我们的研究结果证实了CNS缺血性损伤后表达上调的fibulin-5在血脑屏障保护、轴突再生中所处的重要地位，为缺血性脑卒中CNS损伤后的神经康复提供新的治疗靶点和实验依据。结合本课题的研究结果，我们共发表SCI论文5篇，CSCD期刊论文4篇，国内会议论文6篇，培养博士研究生3名，硕士研究生4名。