化合物SMND-309促进脑缺血大鼠脑血管新生的信号通路

"祛瘀生新"是中医治疗脑卒中的一个重要原则,与新近提出的"脑血管新生" 现代医学理论相吻合。新化合物SMND-309是在脑组织内发现的丹参主要活性成分丹参酚酸B的主要代谢产物。我们前期研究中，用化学方法得到SMND-309,证明其具有抗脑缺血和促脑血管新生作用,初步明确其促脑血管新生作用与JAK2/STAT3的激活有关。本项目采用免疫荧光、Western Blot等技术方法,研究血管内皮细胞黏附、增殖、迁移和脑缺血后的血管新生过程中是否有EPO/EPOR-JAK2/STAT3-VEGF/KDR递呈激活通路的存在,明确SMND-309促脑血管新生的信号通路。本项目既可进一步阐明丹参抗脑缺血的物质基础,也为祖国医学的"祛瘀生新"和现代医学的"脑血管新生"、"神经血管单元保护"理论之间的衔接提供实验支持,还将为以丹参为代表的活血化瘀中药用于脑缺血损伤的治疗提供新的理论依据。

前期研究表明SMND-309的抗脑缺血和促脑血管新生活性与JAK2/STAT3的激活有关，但具体信号通路未知。体外试验中，结合EPOR沉默和JAK-2抑制剂AG490，观察SMND-309对HBMEC增殖、黏附、迁移以及微管样结构形成和对EPO、EPOR、p-EPOR、STAT3、p-STAT3及VEGF等分子表达的影响。体内试验中，考察SMND-309对大鼠MCAO脑缺血再灌注损伤的量效、时效关系及长期给药时的抗脑缺血作用，结合AG490和VEGFR抑制剂Celastrol，检测SMND-309对缺血大鼠脑内轴突的长度、分支数目和CD31、NeuN、EPO、EPOR、p-EPOR、STAT3、p-STAT3及VEGF等分子表达的影响。研究结果显示，SMND-309显著增强HBMEC的增殖、迁移、对细胞外基质的黏附和微管样结构形成，并升高胞内VEGF、p-EPOR及p-STAT3的水平；SMND-309可剂量依赖性的改善大鼠脑缺血再灌注损伤，具有较长给药时间窗（6 hr）；长期给药时，SMND-309仍表现出良好的抗脑缺血作用；SMND-309可显著促进血管新生相关分子CD31和VEGF的表达，提高神经元的存活数量以及增加轴突长度与分支数目。上述结果表明，SMND-309可通过促进血管新生降低神经元凋亡或坏死，促进神经结构与功能的恢复；信号通路阻断试验表明SMND-309首先活化EPOR和下游JAK2/STAT3，p-STAT3进入细胞核与VEGF基因的启动子区域结合，上调VEGF表达，进而促进血管新生。本研究为SMND-309用于脑缺血损伤治疗提供了新的理论依据。