脑缺血后白藜芦醇促进移植神经干细胞存活的机制研究

The use of stem cells is a promising strategy for treatment of cerebral ischemia. One of the intractable and important issues is how to reduce the detrimental factors influencing the stem cell survival and neurogenesis after stroke. Resveratrol has neuroprotective effect after cerebral ischemia, which can promote the survival of neural stem cell (NSC) in oxygen glucose deprivation condition. The survival, differentiation and neurogenesis potential of NSC greatly depend on a favorable microenvironment consisting of various kinds of cells and their secreted molecular cytokines - the NSC niche. Cerebral ischemia leads to damage of the NSC niche in the injury area which are adverse for the survival and neurogenesis of endogenous and transplanted NSC. Our previous study revealed that Resveratrol treatment after cerebral ischemia can promote angiogenesis and expression of several molecules that are important for the NSC niche. In vivo and in vitro studies will be performed to focus on the effect of Resveratrol on the NSC niche after cerebral ischemia, including animal model, NSC transplantation, cell culture, brain slice culture, and morphology, molecular biology, functional neurology techniques. The promotion effect of resveratrol on NSC niche reconstruction and the mechanisms will be explored. The influence of improved NSC niche on the survival, differentiation, and neurogenesis potential of NSC will be studied. The results will reveal more neuroprotective mechanisms of resveratrol for cerebral ischemia from novel perspectives, and provide promising novel strategies to improve the efficacy of stem cell therapy for cerebral ischemia.

干细胞对缺血性脑卒中具有很好应用前景，如何减少影响干细胞存活及神经修复的不利因素是当前研究的重点和难点。白藜芦醇在脑缺血中具有脑保护作用，可促进神经干细胞（NSC）在缺血、缺氧环境中的存活。NSC存活及分化、迁移等神经修复功能依赖于包含多种细胞和因子的微环境。脑缺血损伤区伴随干细胞的微环境破坏，不利于内、外源性NSC存活及神经修复。我们的前期研究表明，脑缺血后白藜芦醇可促进血管再生及多个与NSC微环境功能密切相关因子的表达。本研究拟从白藜芦醇预处理出发，以NSC微环境结构和主要功能因子表达为基点，从体内、外两个层面，采用动物模型、干细胞移植、细胞培养、体外脑片培养及形态学、分子生物学、神经功能学等技术手段，探讨白藜芦醇在脑缺血后促进NSC微环境重建及机制，研究其对NSC的存活、增殖、分化和神经修复之影响，旨在从新的角度阐明脑缺血后白藜芦醇的脑保护机制，并为提高干细胞治疗脑缺血的效率提供新的策略与依据。

采取神经干细胞（Neural stem cell，NSC）干预治疗缺血性脑血管疾病具有很好的应用前景，但实际临床应用过程中仍存在诸多困难。如何提高NSC在缺血损伤区的存活能力是当前的研究重点与难点。本课题以白藜芦醇（Resveratrol，RES）预处理与NSC微环境之间的关系为研究角度，以NSC及微环境细胞作为研究对象，旨在进一步阐明脑缺血后RES预处理对NSC微环境细胞的保护作用及机制。本课题的意义不仅在于从新的角度阐明RES的脑保护机制，也为改善NSC在缺血损伤区域的移植存活率提供新的策略和依据。本课题以氧糖剥夺（Oxygen-glucose deprivation，OGD）模型为基础，探讨了RES预处理对NSC微环境细胞（包括血管内皮细胞、星形胶质细胞和血管周细胞）生存能力的影响，从分子水平探寻了RES预处理对OGD模型中微环境细胞保护作用的具体机制；并且建立了小鼠大脑中动脉栓塞（Middle cerebral artery occlusion，MCAO）模型，研究了RES预处理对脑缺血损伤区域外源性NSC移植存活率的影响。研究结果表明：RES预处理能够提高OGD模型中NSC微环境相关细胞的存活能力，并降低这些细胞凋亡的发生；RES预处理能够上调OGD模型中NSC微环境相关细胞保护性细胞因子（PEDF、BDNF、NTPase和VEGF）的表达水平；外源性激活或抑制PEDF和VEGF能够影响RES预处理对OGD模型中微环境细胞的保护作用；体外沉默PEDF或VEGF的表达能显著降低RES预处理对人脐静脉内皮细胞OGD模型的保护作用；小鼠MCAO脑缺血模型中，相比于单独预处理外源性NSC，RES预处理整体小鼠脑组织（包括微环境细胞）能够显著提高外源性NSC在缺血损伤区域中的移植存活率。综上所述，RES预处理能够对NSC微环境细胞发挥保护作用，且这一保护作用可能与PEDF和VEGF相关通路有关；RES预处理小鼠脑组织微环境细胞能够改善外源性NSC移植存活率，提高NSC脑缺血治疗作用。本研究不仅从NSC微环境细胞的新角度阐述了RES的脑保护机制，也为改善NSC在缺血损伤区移植存活率提供新的策略和依据。