基于神经血管单元研究清脑益元汤对大鼠脑缺血损伤神经干细胞增殖分化的影响及其调控机制

Neural stem cells could be activated, proliferated and differentiated into neurons, astrocytes and oligodendrocytes in repairing nervous injury in certain conditions, which opens a new approach in the treatment of stroke. Based on the the view of "target-network" related to the NVU, this research choose the experiments which are both in vivo(MCAO in rats) and in vitro (low sugar, low oxygen for damaging NSC), use the technologies of Electron microscopy, immunohistochemistry, immunofluorescence, PCR, Westernblot and so on, in order to detect the dynamic changes of indicators in the ischemic side of hippocampal neurons as follows: NGF,BDNF, GDNF, PDGF, VEGF, NF-200, GFAP, MBP, Nestin, PSA-NCAM and NeuN; while the expressions of the following indicators are to be detected: JAK2, STAT3, STAT1, MKM4, MKK7, NFAT2, NFAT4, c-JUN and ATF2. It aims to explore the mechanisms on endogenous proliferation-differentiation and exogenous homing of neural stem cells with the Qingnao Yiyuan decotion, to explore whether these effects are passed by regulating JNK or JAK-STAT signal transduction pathway, and to provide a experimental proof for Qingnao Yiyuan decotion in curing ischemic brain injury and reconstructing nerve function.

神经干细胞（NSC）在一定的条件下可以激活、增殖并分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞，修复神经损伤，为治疗脑卒中开辟了新的途径。本研究基于神经血管单元(NVU)的"网络靶点"，采用体内试验（大鼠MCAO）和体外实验（低糖低氧损伤NSC）的方式，利用电镜、免疫组化、免疫荧光及PCR、Westernblot等技术，检测缺血侧海马神经元NGF、BDNF、GDNF、PDGF、VEGF、NF-200、GFAP、MBP、Nestin、PSA-NCAM、 NeuN的动态变化，同时检测JAK2、STAT3、STAT1、MKM4、MKK7、NFAT2、NFAT4、ATF2的表达水平，探讨清脑益元汤对内源神经干细胞增殖分化的诱导作用以及对外源性神经干细胞的归巢作用，探讨这些作用是否通过调控JNK或JAK-STAT信号转导通路来实现。旨在为清脑益元汤治疗缺血性脑损伤，重建神经功能提供实验依据。

神经干细胞（NSC）是一类具有强大分裂潜能和自我更新能力的细胞群,且具有独特的生物学特性。在一定的条件下可通过内源性和外源性两种途径激活、增殖并分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞，修复神经损伤、重建神经功能，为治疗神经系统疾患带来新希望。.本课题基于神经血管单元(NVU)的“网络靶点”，通过采用体内试验和体外实验研究探讨清脑益元汤防治缺血性脑损伤的神经生物学机制，探究可能其发挥疗效的作用靶点与调控机制。. 实验研究中，成功复制了大鼠大脑中动脉梗阻模型，并建立了低糖低氧神经损伤模型，利用电镜、免疫组化、免疫荧光及PCR、Westernblot等技术，检测了缺血侧皮层及海马神经元NGF、BDNF、GDNF、PDGF、VEGF、NF-200、GFAP、MBP、Nestin、PSA-NCAM 、NeuN的动态变化，同时检测JAK2、STAT3、STAT1、MKK7、NFAT2、NFAT4、c-JUN、ATF2的表达水平。.研究结果表明，缺血性脑损伤大鼠右侧皮层与海马区的NVU整体功能和传导通路出现异常，其中神经生长因子VEGF、PDGF、BDNF表达降低,海马神经元JAK2、STAT3、MKK7、c-JUN、ATF2表达增加，各环节综合作用调控了神经信号传递和神经干细胞的增殖和分化，进一步加重了脑损伤的状态。清脑益元汤通过调控JNK或JAK-STAT信号转导通路来恢复这些靶点的正常表达，改善神经干细胞存活分化的脑内环境，促进神经血管营养因子的合成与分泌，促进NSCs生长的相关因子表达升高，诱导神经干细胞增殖、分化与归巢，可有效改善脑缺血神经功能的修复。. 临床试验表明清脑益元汤能够明显改善缺血性中风患者神经功能缺损程度,改善中医证候积分,在提高患者生活自理能力上存在明显优势，其机制可能与提高缺血性中风患者血清BDNF、NGF、VEGF水平、下调血清NSE、S100B表达水平、降低急性缺血性中风患者血清GFAP、MBP水平有关。. 临床与实验研究验证了清脑益元汤可以有效改善神经功能缺损，并促进神经干细胞的增殖与分化，基于神经血管单元探索了清脑益元汤对脑缺血损伤神经干细胞增殖分化的影响及其部份调控机制。