高压氧促骨髓间充质干细胞迁移及分化治疗脑缺血的研究

Ischemic stroke is one of the three major diseases threatening human health.Transplantation of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) is an effective method for the treatment of cerebral ischemia. But the number of transplanted BMSCs migrating to the ischemic area are rare, short time to live, low rate of neuron differentiation. We assume that hyperbaric oxygen regulate migration and survival of BMSCs through the ROS/PI3K/AKT/CXCR4/CXCR7 pathway, contral the neuron differentiation of BMSCs through the HIF-1 α / β -catenin/Ngn2 pathway. We will use RT-PCR, Western-blot, flow cytometry, Cell migration experiment,immunohistochemistry technique to observe the function of migration ability, survival and neuronal differentiation for BMSCs in vitro and vivo, observe the expression changes of related signaling pathways at the same time,explore the related mechanism.what we do could update the theory and provide the experiment base about how to utilize the BMSCs to treatment cerebral ischemia more effectinely.

缺血性脑卒中是威胁人类健康的三大疾病之一。研究提示移植骨髓间充质干细胞（Mesenchymal stem cells ，BMSCs)可有效治疗脑缺血。但移植后的BMSCs迁移至缺血区数量有限、存活时间短、神经元分化率低，限制了移植治疗效果。本研究提出高压氧可通过ROS/PI3K/AKT/CXCR4/CXCR7信号通路促进BMSCs的迁移及存活，通过HIF-1α/β-catenin/Ngn2信号通路促进BMSCs的神经元分化。本研究将利用RT-PCR、Western-blot、流式细胞术、细胞迁移实验、免疫组织化学等技术，体内、外观察高压氧对BMSCs迁移能力、存活时间及神经元分化的影响，同时研究相关信号通路分子表达变化,初步探讨其可能机制。为更有效利用BMSCs治疗脑缺血提供新理论和实验基础。

脑梗死已成为威胁人类健康的三大疾病之一。研究发现移植骨髓间充质干细胞（Mesenchymal stem cells ，BMSCs)可有效治疗脑缺血。但移植后的BMSCs迁移至缺血区数量有限、存活时间短、神经元分化率低，限制了移植治疗效果。目前已有研究发现高压氧可通过促进内源性神经干细胞迁移、分化，保护神经细胞等治疗脑梗死。本研究提出高压氧联合BMSCs可有效治疗脑梗死，具体研究内容包括高压氧通过ROS/PI3K/AKT/CXCR4/CXCR7信号通路促进BMSCs的迁移及存活，高压氧通过HIF-1α/β-catenin/Ngn2信号通路促进BMSCs的神经元分化，高压氧预处理可有效治疗脑梗死。研究结果发现高压氧可促进BMSCs的迁移，其机制可能与高压氧通过 ROS/PI3K/AKT信号通路促进CXCR4蛋白的表达有关；高压氧具有保护BMSCs的作用，其机制可能与高压氧通过ROS/PI3K/AKT信号通路促进CXCR7蛋白的表达；高压氧可促进BMSCs 神经元样分化，其机制可能与高压氧通过HIF-1α/β-catenin/信号通路促进Ngn2蛋白的表达有关；高压氧预处理BMSCs可有效治疗脑梗死，减少梗死面积；高压氧预处理大鼠可有效减少脑梗死面积，减轻脑水肿，其机制可能与抑制白细胞介素1β（IL-1β）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、基质金属蛋白酶9（MMP9）的表达有关；高压氧预处理大鼠可减少脑梗死后出血转化，其机制可能通过15d-PGJ 2/ PPARγ信号通路抑制IL-1β、TNF-α、MMP9的表达有关。本研究证实高压氧预处理具有促进BMSCs迁移及分化的作用,可有效治疗脑梗死，同时发现高压氧预处理大鼠可减少脑梗死面积及出血转化。本项目研究结果为临床上更有效治疗脑梗死及脑梗死后出血提供新的思路和方法。