外泌体介导的Zeb2/Axin2调节髓鞘再生维护脑卒中后白质完整性的机制研究

stroke is one of the common disease and frequently-occurring disease in the elderly, which has a very high mortality and morbidity. Exosomes as intercellular information transfer media, have great potential advantage and research value in the study of complex diseases of the central nervous system. The study found that Zeb2 and Axin2 expression were upregulated after ischemic stroke by exosomes gene chip analysis, which may participate in brain nerve repair process of the organization after ischemic stroke. In order to further explore the mechanism of action of Zeb2/Axin2, this research intends to explore exosomes contain Zeb2/Axin2 for nerve protective mechanisms after ischemic stroke through creating ischemia-reperfusion rats model by the middle cerebral artery occlusion (MCAO). In vitro, OGD model was used to explore the effect of enriched BMSCs and exosomes of Zeb2/Axin2 on oligodendrocytes progenitor cells (OPCs) proliferation, differentiation, migration, myelin regeneration and its molecular mechanism, moreover, the relationship between Axin2 and Zeb2 was also explored and analysed. This study points out that the cerebral protective mechanisms of the enriched exosomes of Zeb2/Axin2 after ischemic stroke for the first time, and the research results will help to repair brain nerve after ischemic stroke, and provide new ideas for the treatment of ischemic stroke.

脑卒中是老年人常见、多发病之一，具有极高的致死率和致残率。外泌体作为胞间信息传递介质，在脑卒中等复杂中枢神经系统疾病的研究中具有巨大优势和研究价值。前期通过外泌体基因芯片分析发现Zeb2和Axin2在缺血性脑卒中后表达上调，可能参与脑卒中后脑组织的神经修复过程。为了进一步探究Zeb2/Axin2的作用机制，本项目拟创建大鼠脑缺血再灌注模型，研究外泌体Zeb2/Axin2对缺血性脑卒中的神经保护机制，同时通过氧糖剥夺体外模型，探究富含Zeb2/Axin2大鼠BMSCs及其外泌体对少突胶质细胞祖细胞（OPCs）凋亡、增殖、分化，迁移的影响及其分子机制，并进一步探究分析Zeb2和Axin2之间的相互作用关系。本研究利用外泌体芯片技术筛选出外泌体介导的神经保护基因Zeb2/Axin2，并探究其对缺血性脑卒中的脑保护分子机制，其研究成果将有助于缺血性脑卒中的神经功能保护，并为治疗提供新的思路。

脑卒中是老年人常见病及多发病之一，具有极高的致死率和致残率，这给人们生活带来了极大的痛苦，给社会带来了沉重的经济负担，因此，有效的减少神经功能损伤，加强神经功能保护，探求新的针对受损神经细胞修复和神经细胞发生的方法，对于改善缺血性脑卒中患者预后以及治疗来说是十分具有意义的。我们收集了21例缺血性脑卒中患者和健康对照的外周静脉血并提取外泌体，通过外泌体基因芯片分析发现Zeb2和Axin2在缺血性脑卒中后表达上调，可能参与脑卒中后脑组织的神经修复过程。在这些研究的基础上，本项目通过构建大鼠脑缺血再灌注（MCAO）模型和氧糖剥夺（OGD）离体脑缺血模型，侧脑室注射用Zeb2/Axin2过表达质粒转染的BMSCs中收获的富含Zeb2/Axin2的外泌体，分别从体内、体外两方面探究富含Zeb2/Axin2的外泌体是否会增强神经功能恢复及其对缺血性脑卒中的神经保护机制。研究发现富含Zeb2/Axin2的外泌体在体外可促进MCAO大鼠的空间记忆和神经功能显着恢复，SVZ、海马区和皮质区神经元数量增加，而神经生长因子（NGF、BDNF等）的表达上调。在缺血边界区，富含Zeb2/Axin2的外泌体通过增加突触的数量来促进突触重塑，并逆转SMI-31和SYN的轴突死亡并促进突触增殖；在体内通过显着改善了大鼠神经元的神经突触的数量和长度促进神经功能恢复，同时上调了SOX10和Wnt/β-连环蛋白、下调了内皮素-3/EDNRB的蛋白水平。研究证实了BMSCs来源的富含Zeb2/Axin2的外泌体可以通过促进神经干细胞的增殖和分化来改善MCAO后大鼠的神经可塑性和功能恢复对脑卒中过程中的神经保护有着重要的作用，其作用机制可能与SOX10、Wnt/β-catenin和endothelin-3/EDNRB通路有关。.外泌体作为中枢神经系统疾病治疗的“新武器”，协助助中枢神经系统疾病的诊断与治疗具有极其重要的研究价值。本研究着重探讨了BMSCs源的富含Zeb2/Axin2 的外泌体对缺血再灌注损伤核心机制，通过侧脑室注射等证实其脑保护作用已相当明确，尽管其研究主要停留在实验室阶段，并且存在很多有待深入研究的问题，如脑室注射的最佳实施的时间选择及稳定性等诸多方面；但本研究的成果提供了促进缺血性脑卒中的神经功能恢复的理论依据，并为缺血性脑卒中的治疗提供新的思路，具有一定的临床应用前景。