脑缺血后白藜芦醇促进脑微环境重建及机制研究

The structure and function of cerebral microenvironment based on the neurovascular unit (NVU) is important for the neuronal recovery after cerebral ischemia. The structure and function of blood brain barrier (BBB), which is critical components of the NVU, are impaired during cerebral ischemia. It has been recognized that pericyte plays important roles for the recovery of cerebral microenvironment, such as promoting angiogenesis, stability of BBB, and multi-differentiation potentials. Our previous study demonstrated that resveratrol pre-treatment in cerebral ischemia mice model promoted survival of pericyte, up-regulation of PDGFRβ. In this project, in vivo and in vitro studies will be performed to focus on the effect of Resveratrol pre-treatment on the structure and function of pericytes after cerebral ischemia. The mechanisms of Resveratrol promoted pericyte survival, angiogenesis, re-construction of BBB, and multi-differentiation potential of pericyte will be investigated by using animal model, cell culture, brain slice culture, and morphology, molecular biology, functional neurology techniques. 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 through promoting the re-construction of cerebral microenvironment.

以神经血管单元（NVU）为基础的大脑微环境的修复，对脑缺血后的神经恢复起着重要作用。脑缺血伴随血脑屏障（BBB）等微环境结构与功能破坏，其中血管周细胞是微环境中的重要成分。脑缺血后，周细胞可在微环境修复中发挥多种功能作用，包括促进血管生成和BBB的稳定性、以及多分化潜能。我们前期的研究表明，白藜芦醇（Resvertrol，Res）预处理可促进周细胞的存活，使得PDGFRβ表达上调。本课题拟从脑缺血后Res预处理为前提，以NVU微环境中的周细胞之结构与功能为重点，采用动物模型、从体内、外两个层面、以及细胞培养及形态学、分子生物学及神经功能学等多种技术手段，探讨Res在脑缺血后通过调节周细胞的存活，并促使血管生成、BBB重建及多潜能分化之机制。旨在从分子生物学层面阐明脑缺血后Res的脑保护作用，并为脑缺血后促进脑微环境的重建、为加快神经修复提供新的治疗策略。

以神经血管单元为基础的大脑微环境的修复，对脑缺血后的神经恢复起着重要的作用，其中血管周细胞（pericyte, PC）是微环境中的重要成分。脑缺血后，PC可在微环境修复中发挥多种功能。本课题拟从脑缺血后Res处理为前提，采用动物模型、从体内外两个层面、以及细胞培养及形态学、分子生物学及神经功能学等多种技术手段，探讨白藜芦醇（Res）在脑缺血后通过调节PC的存活和功能，最终促进神经元存活和再生的机制。结果表明，首先，体内实验中，采用小鼠MCAO脑缺血模型研究指出，RES可减少脑缺血坏死区域，提高小鼠的功能康复。形态学研究指出Res可促进神经干细胞数量。基因测序指出，Res可促进神经再生的各个环节，包括促进NSC、神经前体细胞及成熟神经元标记物的表达。此外，Res还可促进脑缺血区域微血管数量。其次，Res还可促进脑缺血区域PC细胞数量。体外实验中，采用PC细胞和神经元细胞共培养的氧糖剥夺（OGD）模型，结果指出Res对PC具有保护作用，且PC对神经元具有保护作用。首先，在OGD模型中，RES可促进PC存活、降低凋亡。其次，采用PC和神经元共培养，并缺氧2h或6h后再复氧。结果指出，OGD不同时间及复氧后，PC均可促进神经元的活性、促进神经元突起的总长度，并降低神经元凋亡。机制方面，首先MCAO模型中，Res可促进神经生长因子受体及靶基因表达。体外实验中，Res可促进PC中神经生长因子表达上调，并可促进神经元中神经生长因子受体和靶基因表达上调。此外，在体内MCAO模型中，Res还可显著促进Notch配体及受体基因表达。体外研究发现Res可增加PC细胞中Notch3的表达。而在PC细胞和神经元细胞共培养的实验中，PC细胞可促进神经元中Notch受体JAG1的表达。本研究不仅从微环境中PC细胞的新角度阐述了RES的脑保护机制，也为改善脑缺血损伤区神经再生和存活提供新的策略和依据。