基于小胶质细胞P2X7关联信号的脓毒性脑病分子机制及药物干预研究

The septic encephalopathy is an early sign of sepsis and contributes to increased morbidity and mortality in intensive care unit, which is caused by systemic inflammation in the absence of direct brain infection. Till now, the mechanism of sepsis-induced neuronal dysfunction and cell death during septic encephalopathy are not fully understood, this raises the difficulty of designing effective sepsis drugs revolves around the complex. By combined use of in vivo two-photon laser scanning microscopy and genetic depletion approach, the present study investigated the pathophysiological relevance of septic injury-induced leukocyte-endothelial adhesion, microglia activation and neurovascular damage cascade in septic model mice. In particular, we focus on the role of P2X7 intracellular signaling during pathological process of septic encephalopathy. The present project will contribute to the novel strategy for targeting the P2X7-pathway for neurovascular protection in septic encephalopathy.

脓毒性脑病作为脓毒症的主要表现，是目前危重病医学的攻关难题。目前尚缺乏对脓毒性脑病的全面认识, 其病因学及发病机制尚不清楚。我们前期采用双光子共聚焦显微镜结合小鼠脓毒症模型开展了研究，在活体小鼠皮层脑血管发现脓毒症诱导了白细胞-脑血管内皮细胞粘附系统经时激活。本项目我们将继续采用脓毒性脑病模型开展以下研究：① 探索脓毒性脑病病理过程中白细胞-脑血管内皮细胞粘附与脑内小胶质细胞功能改变的内在关联性及病理生理规律； ② P2X7信号模块是否参与介导白细胞-脑血管内皮细胞粘附及小胶质细胞激活，其分子机制如何？③ 以P2X7上下游信号分子为靶点的基因调控或药理学拮抗是否是治疗脓毒性脑病的防治策略之一。综上述，通过实施本项目将揭示P2X7信号模块在脓毒性脑病发生、发展和转归中的分子调控模式及关键意义，为防治脓毒性脑病提供药物靶点和研究思路。

脓毒性脑病是决定脓毒症死亡率的关键因素。虽然血管炎症反应与脓毒血性脑病的发生相关，但其分子机制尚不清楚。本项目以脑血管/内皮细胞为切入点，建立双光子激光扫描共聚焦活体检测白细胞粘附动态病理过程的方法。我们取得的重要发现如下：1. 成功记录了脓毒性脑病病理过程中白细胞的动态变化规律并阐明小胶质细胞的激活改变与白细胞-血管内皮细胞粘附密切相关。 2. 确认P2X7(P2RX7)信号通路参与介导了白细胞-脑血管内皮细胞粘附及小胶质细胞激活，并确定其分子机制。3. 通过P2X7上下游信号分子为靶点的基因调控及药理学拮抗干扰血管内皮细胞的P2X7通路能够降低ICAM-1的表达与白细胞粘附，并进一步防止小胶质细胞的过度活化及脑损伤，从而提高了早期脓毒症小鼠的存活率。.项目取得了以下成果：① 确定了P2X7通路介导神经血管炎症诱发脑损伤的分子机制，并提供了靶向血管内皮P2X7对脓毒性脑病中神经血管保护作用的理论基础。 ② 科研成果发表SCI论文1篇，影响因子为14.812。③ 培养博士研究生2名。 ④ 在建立双光子激光扫描共聚焦活体检测白细胞粘附动态病理过程的方法及脑血管损伤机制理论的基础上，项目组成员共获得了4项国家自然科学基金（1项面上项目，3项青年基金项目）资助。