基于VEGF-C/VEGFR3信号介导淋巴管再生探讨电针百会穴促进APP/PS1小鼠神经毒素清除的硬脑膜淋巴管作用机制

It is an important pathological feature of Alzheimer's disease (AD) that nerve damage caused by slowing clearance of neurotoxin. Recent studies have found that meningeal lymphatics regulated by vascular growth factor-C/vascular growth factor receptor 3 (VEGF-C/VEGFR3) are the key pathway to remove neurotoxin. Baihui is a common acupoint in the treatment of AD by acupuncture, which can promote the expression of vascular endothelial growth factor, improve lymphatic circulation and remove neurotoxins. However, there is no direct evidence whether the clearance pathway is related to meningeal lymphatic vessels. Based on the effect and anatomical location of Baihui acupoint, which coincides with the confluence of meningeal lymphatic sinuses, we hypothesize that electro-acupuncture at Baihui acupoint can promote the regeneration of meningeal lymphatic vessels, accelerate the clearance of macromolecular neurotoxins and improve cognitive function by regulating the signal pathway of VEGF-C/VEGFR3. In recent years, the emerging tissue CLARITY technology has provided the possibility for the study of meningeal lymphatics. We will make use of APP/PS1 transgenic mice and VEGFR3 inhibitors to restore the function and three-dimensional structure of meningeal lymphatic vessels by established "meningeal CLARITY" technology, reveal the effect and mechanism of Baihui acupuncture to remove macromolecular neurotoxins, and provide clues and experimental support for the clinical application.

神经毒素清除速度减慢造成神经损伤是阿尔茨海默症（AD）的重要病理特征；近期研究发现，血管生长因子-C/血管生长因子受体3（VEGF-C/VEGFR3）调控的硬脑膜淋巴管是清除神经毒素的关键途径。百会是针刺治疗AD的常用主穴，可以促进VEGF表达，具有改善淋巴循环和清除神经毒素的作用；而清除途径是否与硬脑膜淋巴管相关缺乏直接证据。基于百会作用效应和解剖位置与硬脑膜淋巴窦汇吻合，我们提出假说：电针百会穴通过调节VEGF-C/VEGFR3信号途径促进硬脑膜淋巴管再生，加速大分子神经毒素清除，改善认知功能。近年新兴的组织光透明技术，为硬脑膜淋巴管研究提供了可能。本项目将利用AD转基因小鼠APP/PS1和VEGFR3抑制剂，在已建立的组织光透明技术基础上建立“硬脑膜CLARITY”方法，还原硬脑膜淋巴管功能和三维结构，揭示针刺百会穴清除大分子神经毒素的效应和机制，为临床应用提供线索和实验支持。

阿尔茨海默症（ Alzheimer’s disease， AD）是最常见的神经退行性疾病之一，占痴呆症的 60-80%。患者临床表现为认知障碍、记忆力减退、空间辨识能力丧失等；AD患者脑内具有淀粉样斑块沉积、神经纤维缠结、神经元损伤等典型病理特征。研究发现，大分子神经毒素，如淀粉样蛋白Aβ、磷酸化tau蛋白等， 早在 AD 临床症状出现前 5-10年内即有发生，但由于早期症状隐匿而被忽视，导致神经毒素不断积累而引起不可逆的神经损伤。新近研究表明，血管生长因子-C/血管生长因子受体3（VEGF-C/VEGFR3）调控的硬脑膜淋巴管是清除神经毒素的关键途径。然而，目前AD尚缺乏安全、有效的防治手段。. 神经退行性疾病是中医药优势病种。近年来，高水平临床证据表明了针刺的临床有效性。其中，百会穴是针灸治疗 AD 中出现频次最高的腧穴，也是针灸处方的主穴，可以促进VEGF表达，改善淋巴循环和清除神经毒素。然而，其清除途径是否与硬脑膜淋巴管相关缺乏直接证据。基于百会作用效应和解剖位置与硬脑膜淋巴窦汇吻合，我们提出假说：电针百会穴通过调节VEGF-C/VEGFR3信号途径促进硬脑膜淋巴管再生，加速大分子神经毒素清除，改善认知功能。为阐明上述工作假说，首先，我们分别利用4月龄和8月龄APP/PS1转基因小鼠，利用水迷宫等行为学，明确了电针百会的安全性，以及可以显著改善AD小鼠的空间学习记忆能力；其次，利用VEGFR3抑制剂，破坏脑膜淋巴管后发现，针刺效应被阻断。因此，本研究结果表明，脑膜淋巴管途径是电针百会改善AD病理变化的重要作用途径，其作用途径可能由VEGF-C/VEGFR3介导。. 基于本项目研究，我们首次发现，针刺百会通过脑膜淋巴管途径，促进脑淋巴循环，减少大脑中病理产物和改善AD小鼠的学习记忆能力，该研究将拓展我们对传统疗法有效机理的认识。