颅脑创伤后内皮祖细胞在神经血管修复作用中的机制研究

It has been shown that circulating endothelial progenitor cells (EPCs) are closely related to angiogenesis in fractures, cardiovascular diseases, diabetes and cerebral ischemia and TBI. And the frequency of EPC is associated with the injury and prognosis of patients after TBI. But the mechanism of EPC to promote vascular repair and to reduce the role of secondary neurological injury has not yet been elusidated. We will address these issues inthe TBI rat model. Our objects are: 1) to acquire the reliable evidence of circulating EPCs in homing and participating in the BBB, nerves, vascular structures repairment; 2) to clarify the mechanism of circulating EPCs to participate in nerve and blood vessel growth and neural function repairment after TBI; 3) to further analyze the molecular biology mechanism of EPCs to repair the injured BBB, neurons, brain endothelial cells in vitro. This study will establish a foundation for EPC based therapy to improve neurological function after TBI.

近些年大量的研究显示循环血内皮祖细胞(EPC)与骨折、心血管疾病、糖尿病、脑缺血后的血管新生密切相关，但EPC在颅脑创伤（TBI）后神经血管修复的机制目前仍不清楚。申请人近年来已发表的成果证实TBI患者EPC呈现先抑后扬的变化，此特征性变化与患者的伤情及预后相关，但EPC促进TBI后血管修复，减少继发性神经功能损伤的作用机制尚未阐述。本申请将利用TBI大鼠模型，对EPC如何修复BBB、神经、血管结构作出进一步深入探索。主要预期目标：1）获得循环血EPCs在TBI后归巢并参与BBB、神经、血管结构修复的可靠证据；2）阐明循环血EPCs水平参与TBI后神经血管生长以及神经功能修复的机制；3）进一步在体外分析EPCs修复损伤的BBB、神经元细胞、脑血管内皮细胞的分子生物学机制。此研究将为EPC治疗改善TBI后的神经功能损伤奠定基础。

研究显示循环血内皮祖细胞(EPC)与骨折、心血管疾病、糖尿病、脑缺血后的血管新生密切相关，但EPC在颅脑创伤（TBI）后神经血管修复的机制目前仍不清楚。申请人近年来已发表的成果证实TBI患者EPC呈现先抑后扬的变化，此特征性变化与患者的伤情及预后相关，但EPC促进TBI后血管修复，减少继发性神经功能损伤的作用机制尚未阐述。本课题1、通过荧光原位杂交技术（FISH）及SP-DilCl8(3)染料标记技术，以脐带血来源的ECFCs作为标志，证明了循环血中EPCs能够迁移、归巢到颅脑损伤区域，且证明其趋化的关键信号是VEGF和SDF-1；2、通过尾静脉或健侧侧脑室移植ECFCs方法，证实EPCs能上调紧密连接蛋白ZO-1和Claudin-5的表达，促进创伤区域微血管新生，上调细胞因子Ang1的表达，逆转TBI后Ang1/Ang2比值倒置，从现象和机制上说明了TBI后移植ECFCs修复了血脑屏障、减轻了脑水肿，进而促进TBI小鼠的神经功能恢复；3、证实阿托伐他汀能上调TBI后大鼠循环血 EPCs数量，促进大鼠神经功能恢复；4、在探索TBI治疗新策略的过程中，我们发现并验证了miR-21靶向调控能发挥抗凋亡及修复血脑屏障并促进TBI大鼠的神经功能恢复的作用，miR-21是TBI 后继发性脑损伤的潜在治疗靶点。通过本项目研究，将为EPCs及miR-21靶向治疗TBI新方法的临床转化奠定理论基础。