益气活血法对代谢重编程调节脑出血后血管新生机制的影响研究

Metabolism is the basic driving force to life activity.Based on the work of our prevoius NSFC projects,the study is focused on metabolism reprogramming-driven angiogenesis to further elucidate mechanisms of Qi-tonifying and stagnant-eliminating (QTSE) therapy-enhanced angiogensis after intracerebral hemorrhage(ICH). PartI. methods of histology and molecular biology are applied to evaluate expression of metabolism-regulating proteins, changes in PI3K/AKT/mTOR/ HIF-1αaxis; LY294002,PI3K inhibitor,is infused into lateral ventricle to evaluate the effects of the axis on mRNA expression of the regulating proteins.PartII. effect of lactate on angiogenesis and the regulating signal pathways is evaluated by 2 protocols: intracerebral infusion of Lactate, inhibition of Lactate production by LDHA inhibitor.PartIII. lactate production is blocked in proliferating ECs induced by thrombin, to evaluate effect of lactate on ECs proliferation and the regulating signals. By studying the mechanisms related with metabolic reprogramming-driven angiogenesis, we can improve our understanding of QTSE therapy in treating ICH, and provide new ideas for studying the therapy.

代谢是驱动生命活动的根本原因之一。在以往NSFC项目的基础上，本研究从代谢重编程调节血管新生的角度，进一步研究益气活血法促进脑出血（ICH）血管新生的机制。内容：第一部分：运用组织学、分子生物学技术，评价代谢调节蛋白的表达、PI3K/AKT/mTOR/HIF-1 α信号轴在ICH组织的变化；并用侧脑室灌注PI3K抑制剂LY294002，评价信号通路对调节蛋白mRNA、代谢产物的影响。第二部分： Lactate脑组织灌注和LDHA抑制剂阻断ICH后Lactate生成等两种研究策略，评价有氧糖酵解终产物-Lactate对脑内血管新生和血管新生调节信号的影响。第三部分：建立凝血酶诱导脑微ECs增殖模型，阻断Lactate生成，评价Lactate对细胞增殖和血管新生调节信号的影响。意义：通过检测代谢重编程调节血管新生的相关指标，揭示益气活血法促进组织修复，治疗ICH的机制，为该治法研究提供新思路。

研究背景与目的：脑出血（intracerebral hemorrhage, ICH）的致残率、死亡率很高，但目前尚无有效治疗方法。ICH属中医“中风”范畴，气虚血瘀是ICH后的基本病机之一。补阳还五汤是益气活血治疗中风的名方。本课题组前期工作已证实ICH脑内存在血管新生，且益气活血法可以通过干预血管内皮细胞的增殖调控，促进微血管形成。代谢改变深刻参与细胞增殖的调节。在以往NSFC项目的基础上，本研究从代谢重编程调节血管新生的角度，进一步研究益气活血法促进ICH血管新生的机制。.内容：研究首先运用VEGFR2受体抑制剂阻断其活化，证实补阳还五汤通过VEGFR2/PI3K/AKT通路促进ICH后血管新生；并证实补阳还五汤可增加脑出血后脑组织的乳酸生成，此过程可被LDHA抑制剂抑制；通过抑制LKB1和PTEN活化，证实益气活血法可能通过LKB1/AMPK/TSC2/mTOR和PTEN/ AKT/eNOS调控代谢重编程核心信号轴，促进组织修复；益气君药黄芪的活性成分黄芪甲苷剂量依赖性通过PI3K/Akt/eNOS通路促进血管扩张；转录组学研究进一步证实益气活血法可通过对ICH后丙酮酸代谢的调控发挥促进神经功能恢复的作用。运用LDHA抑制剂和NF-κB抑制剂BAY，在ICH动物或注射外源性乳酸的背景下，并运用凝血酶处理的血管内皮细胞，证实乳酸参与益气活血法的促ICH后组织修复，与NF-κB通路活化有关。.结论：益气活血法通过增加脑出血组织乳酸生成，促进损伤组织的修复，其机制可能与PI3K/AKT/mTOR/HIF-1α通路和NF-κB通路活化介导的代谢改变和生长因子转录调节有关。研究结果为阐明益气活血法治疗脑出血的根本作用环节和现代生物学本质，从代谢改变角度寻找治疗脑出血的有效方药提供了新的证据和研究方法。