Annexin A2在脑缺血后VE-cadherin复合体解离中的作用和机制研究

The increase of blood-brain barrier permeability after cerebral ischemia may be related to the dissociation of VE-cadherin-based compex, but the mechanism is not clear. Our preliminary data demonstrated that Annexin A2 participated increasing BBB permeability after cerebral ischemia and interacted with VE-cadherin. From other’s and our pilot works, we propose a hypothesis: Src kinase can induce Annexin A2 phosphorylation, leading to VE-cadherin phosphorylation or internalization, then leading to the dissociation of VE-cadherin-based complex, which is one of the main reasons for the increase of BBB permeability after cerebral ischemia. In this project, Annexin A2 knockout and transgenic mice, RNA interference and over-expression, protein mass-spectrometry technology were used to approve this hypothesis. From this project, it will help to know the role of Annexin A2 in the VE-cadherin –based complex dissociation, and by using recombinant Annexin A2 or its analogues, or regulating Annexin A2 phosphorylation for VE-cadherin-based complex dissociation, which is helpful for drug discovery in the further.

脑缺血后血脑屏障通透性增加可能与VE-cadherin复合体的解离有关，但其调节机制不是很清楚。我们前期预实验发现，Annexin A2参与了脑缺血后血脑屏障通透性的增加并和VE-cadherin存在着相互作用。根据文献及我们预实验，我们提出假设：Src等激酶能促使Annexin A2磷酸化，导致VE-cadherin的磷酸化或内化，从而导致VE-cadherin复合体的解离，这是脑缺血后血脑屏障通透性增加的主要原因之一。我们拟利用Annexin A2基因敲除及转基因小鼠，RNA干扰与过表达以及蛋白质谱等技术从整体、细胞和分子水平上对以上假设进行验证。本课题的完成，将进一步深入认识Annexin A2在VE-cadherin复合体解离中的作用，并利用重组Annexin A2及其拟似物，或通过调节Annexin A2的磷酸化来调节VE-cadherin复合体解离，为进一步的药物开发提供基础。

促进缺血区域微血管的新生，增强区域内血流微循环，一直以来都是治疗脑缺血损伤的重要靶点。在大鼠局灶性缺血模型中，低剂量的组织型纤溶酶原激活剂(tPA)与AnnexinA2重组蛋白（rA2）联用显著提高了脑缺血半暗带区域微血管密度与VEGF的表达。但是，Ca2+介导的具有高亲和力的磷脂结合蛋白AnnexinA2是否能够促进脑缺血后血管的新生以及其潜在分子机制尚不清楚。首先我们发现，在生理情况下AnnexinA2敲入小鼠（Anxa2+/+）与野生性小鼠相比，脑组织中微血管密度显著；离体培养的主动脉环新生血管数更多。进一步我们发现，在脑缺血造模7天以后，Anxa2+/+小鼠较野生型小鼠行为学损伤症状显著改善，脑组织中新生血管数量显著增多。以上结果说明AnnexinA2具有促进脑缺血后血管新生的作用。接着，我们通过体外培养人脑微血管内皮细胞（HBMECs）探索AnnexinA2促进血管新生的机制。通过划痕与微管形成实验，我们发现外源性给予rA2后在正常条件下以及在糖氧剥夺模型（OGD）后均能够促进HBMECs的迁移以及微管的形成。进一步，通过Co-IP实验我们发现rA2的这些功能需要与AnnexinA2受体（A2R）相互作用进而激活AKT/ERK信号通路。综上所述，我们明确了AnnexinA2脑缺血后促进血管新生的作用。阐明了AnnexinA2促进血管新生的机制是通过与A2R相互作用激活AKT/ERK信号通路进而促进内皮细胞的迁移微管的形成。本课题的完成进一步认识了AnnxinA2在中枢神经系统疾病中的作用，提示可从促进AnnexinA2-A2R相互作用出发，为治疗脑缺血损伤提供新的靶点和方向。