基于RhoA/ROCK/MLC信号通路研究低血清钙离子水平增加急性脑梗死静脉溶栓出血转化的机制

Intravenous thrombolysis is recommended by guidelines for acute ischemic stroke patients within time window. Some patients have hemorrhagic transformation after Intravenous thrombolysis but there is a lack of preventive measure. Our retrospective study found that patients with low serum calcium levels were more likely to have hemorrhagic transformation after Intravenous thrombolysis. We also found blood brain barrier (BBB) permeability calculated by CT perfusion data was an independent risk factor for hemorrhagic transformation. Thus we speculate that increased BBB permeability is the reason how serum calcium levels affecting hemorrhagic transformation. But its mechanism is unknown. Cell contraction is a common pathway of increased cell barrier permeability, and RhoA/ROCK/MLC is the key path of cell contraction. This project aims to clarify the relationship of serum calcium levels and human BBB permeability as well as the mechanism how serum calcium levels affecting BBB permeability through RhoA/ROCK/MCL signaling pathway. This project may clarify the pathophysiology machanism how serum calcium levels affecting hemorrhagic transformation after intravenous thrombolysis and provide potential treatment strategy to reduce hemorrhagic transformation.

静脉溶栓是早期脑梗死的首选治疗，但存在严重的出血并发症，临床缺乏有效的预防措施。我们对本中心静脉溶栓数据库回顾性研究发现：血清钙离子水平低的患者更容易发生出血转化。同时，我们使用CT灌注成像计算血脑屏障通透性，结果显示血脑屏障通透性是出血转化的独立危险因素。基于文献调研和前期研究，我们推测低血清钙离子水平导致出血转化是通过影响血脑屏障通透性起作用，但其作用机制不详。细胞收缩是多种细胞屏障通透性增加的共同途径，而RhoA/ROCK/MLC是细胞收缩的关键通路。本项目拟应用CT灌注成像、RT-PCR、western blot、免疫组化和免疫荧光染色等技术，以明确血清钙离子水平与人血脑屏障通透性的关系以及血清钙离子水平通过RhoA/ROCK/MCL信号通路增加血脑屏障通透性的机制。如获成功将能明确低血清钙离子水平影响静脉溶栓出血转化的分子机制，为减少静脉溶栓出血转化提供潜在的干预靶点。

静脉溶栓是早期脑梗死的首选治疗，但存在严重的出血并发症，临床缺乏有效的预防措施。我们对本中心静脉溶栓数据库回顾性研究发现：血清钙离子水平低的患者更容易发生出血转化。同时，我们使用CT灌注成像计算血脑屏障通透性，结果显示血脑屏障通透性是出血转化的独立危险因素。基于文献调研和前期研究，我们推测低血清钙离子水平导致出血转化是通过影响血脑屏障通透性起作用，但其作用机制不详。细胞收缩是多种细胞屏障通透性增加的共同途径，而RhoA/ROCK/MLC是细胞收缩的关键通路。本项目拟应用CT灌注成像、RT-PCR、western blot、免疫组化和免疫荧光染色等技术，以明确血清钙离子水平与人血脑屏障通透性的关系以及血清钙离子水平通过RhoA/ROCK/MCL信号通路增加血脑屏障通透性的机制。结果显示如下：1.人体研究：将血清钙离子水平分为≤2.16组（1组）、2.16＜,≤2.24组（2组）、2.24＜,≤2.31组（3组）和＜2.31组（4组），四组间的单因素方差分析无统计学差异（P=0.305），而≤2.16组和＜2.31组之间的PS值非参数检验存在统计学差异的趋势（P=0.095）。多因素分析表明，矫正了基线梗死体积、基线NIHSS评分、血小板计数、中性粒细胞比例后，低灌区rPS仍为出血转化的独立预测因素。血样本检测血清标记物MMP9与出血转化相关，余指标VEGF、Occludin、Claudin 5、ZO1、S100B等与出血转化无相关。2.动物研究：分为正常钙手术组（组1）（control）、低钙假手术组（组2）、低钙手术组（组3）、低钙手术+溶血磷脂酸（组4）、低钙手术组+法舒地尔（组5），低钙组的神经功能缺失评分更高、相对梗死体积更大、依文思蓝浓度更高、RhoA活性更高、ZO-1 mRNA更低、Occludin mRNA更低、ROCK更低、Occludin更低、ZO-1更低。通过激活RhoA/ROCK通路，可增强血脑屏障破坏；而抑制RhoA/ROCK通路，可减少血脑屏障破坏。本研究结果初步提示：低钙血症可通过激活RhoA/ROCK通路，增加血脑屏障通透性，从而影响静脉溶栓出血转化，为减少静脉溶栓出血转化提供潜在的干预靶点。