Notch调控血管新生对脊髓损伤后的修复作用及补肾活血法干预研究

The dysfunction of microcirculation caused by vessel destruction would aggravate the secondary injury after the spinal cord injury (SCI) and the improvement of local microcirculation by promoting angiogenesis is important for the repair process for neurons in spinal cord. Numorous studies have demonstrated that Notch signaling pathway plays a critical role in angiogenesis, but the regulation mechanisms of angiogenesis by Notch pathway after SCI is still obscure. Previously, we found that Bushen Huoxue decoction could upregulate the mRNA level of VEGF and Notch. Therefore, we proposed that (1) we would collect clinical samples, establish the mice model of conditional gene knockout/gain-of-function of Notch, and build the hypoxia model of spinal motor neurons (SMNs) to explore the mechanisms of Notch signaling pathway in regulating angiogenesis in spinal cord and in reparing the SMNs. (2) we would establish Allen’s model of rats and hypoxia model of SMNs to explore the mechanism of Bushen Huoxue Decoction in mediating angiogenesis via Notch pathway and its effects in treating spinal cord injury, finally providing novel therapeutic targets and theoretical support for clinical treatment of SCI.

脊髓损伤后血管受损造成的局部微循环障碍是脊髓继发性损伤加剧的重要原因,促进血管新生对神经功能的恢复具有重要的意义。大量研究表明Notch在血管新生中扮演着不可或缺的角色，但其对脊髓损伤后血管新生的调控机制还不明确。本课题前期研究发现，补肾活血汤能够上调VEGF及Notch通路，因此，本课题组拟通过（1）采用临床样本、建立基因敲除和过表达模型小鼠以及脊髓前角运动神经元低氧模型来探讨脊髓损伤（SCI）后Notch对脊髓血管新生的调控作用以及对脊髓前角运动神经元的影响;（2）通过建立Allen’s打击模型以及脊髓前角运动神经元低氧模型探讨补肾活血汤调控Notch通路对血管新生以及对SCI的干预作用，为临床治疗脊髓损伤提供新的治疗靶点和理论支持。

脊髓损伤后血管受损造成的局部微循环障碍是脊髓继发性损伤加剧的重要原因,促进血管新生对神经功能的恢复具有重要的意义。大量研究表明Notch在血管新生中扮演着不可或缺的角色，但其对脊髓损伤后血管新生的调控机制还不明确。因此，本课题研究(1) 建立大鼠 Allen’s打击模型，并采用补肾活血法干预，检测补肾活血中药对SCI大鼠的修复作用及其相关机制；（2）建立Notch信号通路敲除和功能获得型小鼠，利用Notch信号通路敲除和功能获得型小鼠建立SCI模型，并采用补肾活血汤进行干预，检测Notch信号通路对血管新生的作用；（3）建立内皮细胞低氧模型，并采用丹参酮进行干预，检测丹参酮对脊髓损伤的修复作用及其相关机制。最终通过以上研究，我们证实：（1）、在体外，补肾活血方通过ERK通路促进人脐静脉血管内皮细胞迁移和成血管；体内，SCI大鼠模型中，补肾活血法干预上调脊髓组织中Notch通路和相关血管因子促进血管新生和血管网形成，从而促进脊髓损伤大鼠后肢运动功能改善。（2）、补肾活血汤中有效中药单体丹参酮通过Notch通路保护脊髓血管内皮细胞免受氧化应激引起的损伤，并保护脊髓屏障完整性减轻神经元损伤促进脊髓损伤的修复作用。（3）、建立Rbpj敲除小鼠和Notch1过表达小鼠SCI模型，并采用补肾活血汤干预，进一步证明补肾活血汤通过Notch信号通路促进血管新生，从而促进脊髓损伤后的功能修复。本课题一方面进一步研究SCI后的发病机制，证实调控Notch信号通路与血管新生改变局部微循环，另一方面，进一步揭示补肾活血汤在脊髓组织中调控Notch信号通路，促进血管新生和脊髓损伤修复的相关机制，为今后临床治疗SCI患者提供理论基础和治疗靶点。