星形胶质细胞通过Wnt-1/β-catenin 信号通路促进脑缺血后血管新生

星形胶质细胞对脑损伤后神经功能恢复的促进作用，日益受到重视。本课题组的预实验发现氧糖剥夺/再复糖复氧（OGD/R）可上调原代星形胶质细胞Wnt-1的表达；且应用β-catenin siRNA沉默β-catenin的表达后，缺血脑组织血管内皮细胞的增殖显著减弱，提示星形胶质细胞可能通过Wnt-1/β- catenin信号通路调节脑缺血后血管新生。本课题拟采用原代星形胶质细胞和原代脑微血管内皮细胞的OGD/R模型，以及短暂局灶性脑缺血大鼠模型，研究体内、外缺血缺氧引起的星形胶质细胞Wnt-1的表达变化；构建含Wnt-1基因的真核表达载体, 通过基因转染技术过表达Wnt-1和RNA干扰技术沉默β-catenin的表达，探讨Wnt-1/β-catenin信号通路在脑缺血后血管新生中的作用。本研究将有助于深入认识星形胶质细胞在脑缺血过程中的神经保护机制，且为脑缺血后血管新生机制的研究开辟新领域。

缺血性脑卒中是致死、致残的常见病，然而至今尚无能够促进脑卒中患者神经功能恢复的有效药物。脑缺血可启动缺血周围组织的再生反应，包括神经再生和血管新生。血管新生在脑损伤后的修复过程中起重要作用，缺血后脑血管新生的机制尚需深入探讨。近来关于脑血管的发育的研究表明，Wnt/β-catenin信号通路是调节脑血管生成、血脑屏障的形成及其生物学特征维持的关键调控通路，但是该信号通路是否参与了成年动物脑缺血后的血管新生目前尚未见报道。本项目采用MCAO脑卒中成年大鼠动物模型的研究发现：Wnt/β-catenin信号通路在缺血性脑损伤急性期受到抑制，而在恢复期通路活性逐渐恢复。采用LiCl激活缺血性脑卒中大鼠Wnt/β- catenin信号通路后，缺血周边的血管新生增强；反之，采用DKK1抑制Wnt/β- catenin信号通路后，缺血周边的血管新生减弱。提示，Wnt/β-catenin信号通路参入调节成年大鼠缺血性脑卒中后缺血周边脑组织的血管新生，Wnt/β-catenin信号通路的增强有利于促进缺血周边脑组织的血管新生。Wnt/β- catenin信号通路调控的进一步研究可为缺血性脑卒中治疗性血管新生开辟新的靶标。研究证实，Caveolin-1(Cav-1)在血管新生中扮演了关键的角色。但是Cav-1是否参与了成年动物脑缺血后的血管新生目前尚未见报道。本研究发现，Cav-1的表达在缺血性脑损伤急性期受到抑制，而在恢复期Cav-1的表达逐渐恢复。采用RNA干扰技术抑制Cav-1的表达后，缺血周边的血管新生减弱。提示，Cav-1参入调节缺血性脑卒中后缺血周边脑组织的血管新生。进一步研究Cav-1对缺血周边的血管新生的调控机制可为缺血性脑卒中治疗性血管新生开辟新的靶标。另外本项目的研究发现缺血性脑损伤后Wnt7b在海马神经发生脑区SGZ的表达特异性地上调，同时SGZ脑区的β- catenin免疫着色明显增强，Wnt7b可能通过经典Wnt信号通路参与调节脑缺血后SGZ脑区的神经发生，为进一步研究脑缺血后Wnt信号通路在成年哺乳动物神经发生中的作用提供了实验基础，有助于深入阐明缺血性脑损伤后神经发生的机制。但是Wnt7b对缺血性脑损伤后神经发生的影响及其信号通路有待于进一步深入研究。