远隔预处理诱导缺血脑保护的血管生成机制研究

缺血远隔预处理（RPC）是指预先给予一个器官的小缺血可对此后另一器官的致死性缺血诱导保护作用，这一现象有重要的潜在临床运用价值。我们经过试验成功地建立了RPC-dMCAO诱导缺血脑保护模型，找出了其最佳保护条件，并在国际上首先进行了报道（Neuroscience.2008）。对于RPC诱导缺血脑保护的机理仍不明了，我们在前期工作中对BBB，脑水肿，神经通路，mRNA及蛋白质合成，MAPK，PI3K-Akt等进行了研究，发现其与经典的缺血预处理脑保护机制不一样，同时也发现在诱导保护的脑组织区域血管及rCBF发生了明显的改变，提示RPC脑保护可能与血管生成有关。. 本课题将研究RPC后血管生成现象的发生及其演变规律，了解血管生成相关因子如VEGF、Angiopoietin、 HIF-1及其受体的改变，揭示RPC诱导脑保护的可能机理，为下一步内源性血管生成的诱导及缺血脑保护的研究提供理论依据

目的：本课题将研究RPC后血管生成现象的发生，了解血管生成相关因子如VEGF, HIF, Angiopoietin 及其受体的改变，探究RPC诱导脑保护现象与血管生成的关系。 研究方法：雄性SD大鼠，在dMCAO局灶性脑缺血模型进行RPC诱导； Western blotting 测定VEGF-A, Ang-1, HIF-1；免疫组化检测VEGFR2, Tie-2； Anti-CD31, Anti-BrdU双标检测血管新生； LSI测定脑血流量；蛋白质组学采用2-D-DIGE电泳和质谱分析；基因组学采用Agilent基因芯片进行差异基因筛选和分析；统计分析用Sigmastat 3.1 软件。结果：（1） CD31染色发现RPC组与ISC组半暗带区微血管密度均增高，RPC组的微血管密度增加更明显；（2） CD31与Brdu双标发现RPC组半暗带区新生血管数目明显多于缺血对照组；（3）LSI动态观测RPC组缺血-再灌注过程中脑血流量较缺血组有更多恢复；（4）肌肉超微病理及肌肉CD31染色发现RPC诱导脑保护过程中对肌肉组织的损伤很小；RPC可以诱导肌肉的血管生成现象；（5）蛋白质组学研究发现差异蛋白质位点126个，质谱分析鉴定出16个蛋白，这些被鉴定的蛋白参与了细胞能量代谢，抗氧化及抗凋亡等各个环节；（6） 基因组学研究发现：差异基因数量随着缺血时间的延长增多； GO富集度分析发现，RPC组细胞死亡GO term的富集程度在缺血1小时和24小时均弱于急性脑缺血组；（7）免疫组化实验： RPC诱导脑保护组VEGFR2、Tie2表达量较缺血组相比有显著增加；（8） Western Blotting结果：RPC组缺血半暗带区VEGF-A、Ang-2表达较缺血对照组增强、Ang-1蛋白表达较缺血对照组减低；HIF-1在RPC组缺血半暗带区表达持续增高.结论：本课题通过血管密度测定、新生血管分析、脑血流量测定，证实RPC诱导脑保护时存在血管生成现象；蛋白质组学和基因组学研究证实，在RPC诱导脑保护过程中出现了一系列蛋白质表达及基因表达的改变。免疫组化和Western Blotting实验对血管生成相关因子如VEGF-A/VEGFR2、Ang-1/Ang-2/Tie2、HIF-1的研究证实，RPC脑保护可以通过诱导血管生成相关因子的表达产生脑保护作用。