基于血管-胶质交互对话的小续命汤通络机制研究

Dose of research indicated the effects of Xiao-Xu-Ming Decotion, however, didn't touched it's core mechanism of collateral dredging effects. Here, we propose that glia-vascular unit is the material base of brain collaterals. Xiao-Xu-Ming Decotion regulates the vascular-glia crosstalk via cytokines, inhitits the cascade after ischemia, protects structure and function of glia-vascular unit, ameliorates microenvironment of neuron, redintegrate the function of neurovascular unit. Thus, we use Xiao-Xu-Ming Decotion to treat the in vivo and vitro model of cerebral ischemia, the data of cytokine after ischemia will be detected by high-throughput array and analysed by computer simulation and system analysis technique, plot the network map of vascular-glia crosstalk, screen the core cytokines including IL-6 and its pathways including PI3K/AKT、JAK2/STAT3. This research will clarify the mecanisms of collateral dredging effects of Xiao-Xu-Ming Decotion, and enrich the theory of collateral disease.

小续命汤是祛风通络法治疗中风病的代表方剂，大量临床和基础研究已证实其确切的疗效，但均未触及其核心机制---“通络”。在总结中医络病理论和神经病学研究新进展的基础上，我们提出胶质血管单元是脑络的物质基础，小续命汤可能以细胞因子为媒介调控星形胶质细胞、血管内皮细胞交互对话，抑制急性缺血级联反应，保护胶质血管单元结构和功能，进而改善神经元生存微环境，促进神经血管单元机能重建。以此假说为基础，我们拟采用小续命汤对体内外脑缺血损伤模型进行干预，采用高通量芯片技术获取缺血后细胞因子动态变化的宏观数据，利用计算机模拟和系统分析技术对宏观数据进行处理，绘制基于细胞因子的血管内皮细胞-星形胶质细胞交互对话网络图谱，筛选其中的核心细胞因子如IL-6及其信号转导通路如PI3K/AKT、JAK2/STAT3等加以验证。通过微小环境内的大数据研究，阐明小续命汤的“通络”机制，丰富中医络病理论的科学内涵。

本研究分为三个部分：第一部分 基于细胞因子的星形胶质细胞/血管内皮细胞交互对话网络图谱及小续命汤的干预作用研究，将制备的小续命含药血清干预氧糖剥夺（OGD）构建体外脑缺血损伤模型，采用MTT和LDH试验进行评价得出小续命含药血清对星形胶质细胞和血管内皮细胞的保护作用的最优剂量是10%和最优时效复氧12小时；在此基础上采用Elisa多细胞因子检测发现OGD后星形胶质细胞、血管内皮细胞、胶质/血管共培养条件分泌的细胞因子谱存在差异，特别是IL-6和IL-17，并通过网络药理学大数据验证尤其是IL-6可能是星形胶质细胞和血管内皮细胞交互对话以及小续命含药血清发挥干预作用的重要媒介；第二部分 基于细胞因子的星形胶质细胞/血管内皮细胞交互对话机制及小续命汤的干预作用研究，利用星形胶质细胞条件培养液干预血管内皮细胞发现，星形胶质大量分泌的IL-6可作用血管内皮细胞，活化JAK2/STAT3信号通路，上调MMP-9、MMP-2的表达，进而加重血管内细胞的损伤。而小续命含药血清则可通过降低星形胶质细胞分泌的IL-6，进而保护血管内皮细胞。此外，我们还发现小续命含药血清可升高星形胶质细胞特异性分泌的ApoE水平，作用于血管内皮细胞，降低ROS的生成，减少其造成的血管内皮细胞氧化损伤；第三部分 体外研究的体内验证。我们采用大脑中动脉线栓法（MCAO）构建脑缺血损伤模型，发现侧脑室注射IL-6抗体，与小续命汤具有相似的脑缺血保护作用，抑制星形胶质细胞的活化，降低IL-6水平及导致的JAK2/STAT3活化，减轻脑血管损伤和数量减少，进而减少脑梗死体积、改善神经功能缺损评分。综合血清药理学实验、网络药理学分析、小续命汤的立方理论、缺血性中风的病理机制，我们认为细胞因子及其介导的信号转导沟通的星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞交互对话是自身的保护机制，也是小续命汤“通络”的物质基础及其治疗缺血性中风的关键机制。