Shh信号通路在脑梗塞中双重调控血管新生和血管渗漏的作用及机制研究

基于我们前期研究初步发现：激活Shh信号可促进脑梗塞后血管新生，减少血管渗漏。本课题采用siRNA技术、激光散斑成像技术、核素显像技术、免疫组织化学、Real-time PCR等多种方法相结合，在In Vivo和 In Vitro条件下，进一步探讨Shh信号双重调控血管新生和血管渗漏的作用及分子机制。在ＭＣＡＯ大鼠模型上观察Shh信号活动促进梗塞区域血管新生的生物学特点和时空变化规律以及对神经血管单元的影响，分别在VEGF、Ang-1和Ang-2基因沉默的MCAO大鼠模型和原代培养的缺氧细胞上，检测Shh信号的激活或抑制对血管新生和血管渗漏的作用及与VEGF和Ang家族的相关性,并检测其可能激活的下游分子（Notch，EphB,ephrin等），阐明相关的分子调控机制，为脑缺血治疗中血管新生和灌注重建的靶向治疗提供理论依据。

本课题研究表明：Shh信号通路在脑梗塞中存在激活，并且可双重调控血管新生和血管渗漏，促进脑梗塞后的修复。首先，我们发现，在缺血缺氧模型中，Shh信号通路在皮层神经元和神经胶质细胞中均存在高表达，且应用环耙明（Cyc）抑制Shh信号的激活可降低细胞的存活率，而外源性应用Shh可增加细胞的存活率。进一步我们发现，Shh主要来源于缺氧状态的星形胶质细胞中，并对神经元其保护作用，Shh 通过PI3K/AKT/Bcl-2途径保护氧化应激下的皮层星形胶质细胞。在脑微血管内皮细胞中，我们发现，星形胶质细胞分泌的Shh可促进缺血缺氧模型后脑微血管内皮细胞的管腔形成，主要通过RhoA/ROCK途径促进内皮细胞的迁移和增值，并进一步促进血管新生。我们进一步研究了SHH促进血管新生的分子机制，我们发现，糖氧剥夺后，Shh协同促进血管新生因子VEGF、Ang-1、Ang-2的表达，并进一步促进血管新生。进一步研究表明，Shh 通过非经典的NR2F2途径促进VEGF、Ang-1、Ang-2的协同表达，促进缺血后的血管新生。并且，我们发现，Shh可通过促进Ang-1的表达，保护脑梗塞后血脑屏障的通透性。最终，我们发现，在脑缺血中，来源于星形胶质细胞的Shh可调控神经元、神经胶质细胞及内皮细胞，促进血管新生，保护血脑屏障。