TSP-1对创伤性脑损伤恢复期神经功能及血管再生的影响及其机制研究

Traumatic brain injury（TBI） is a major cause of death and permant disability worldwide. Angiogenesis is an important factor to the function recovery after TBI.Recent studys suggest that thrompospondin-1(TSP-1) is an angiogenesis factor by intereacted with its receptor CD47. But there is little known about the relationship between the interfering to TSP-1-CD47 signal pathway and functional recovery after TBI. Our previous data show that CD47 knockout mice function recovery significant improved than WT mice with the increasing vescular endothelia growth factor(VEGF) expression and vescular density around injury area.Our hypothesis is TSP-1 knockout or being interfered will also affect the angiogenesis around the injury area and improve function recovery. In this study, we try to use control cortical injury model with WT mice, TSP-1 knockout mice and TSP-1 inhibitor to investigate the changing of behavior and histology, comfirm the mechanism , and provide a possible new target for the treatment in recovery phase after traumatic brain injury.

创伤性脑损伤是全世界致死致残的主要疾病之一。但临床上对创伤性脑损伤的治疗仍缺乏有效药物。血管再生对脑创伤后的神经功能恢复具有重要影响。有研究表明血小板凝血酶敏感蛋白-1（TSP-1）与其受体CD47结合可抑制血管再生功能。但目前对于干预TSP-CD47信号途径是否会影响小鼠创伤性脑损伤后神经功能恢复尚无文献报道。我们的前期研究表明CD47基因敲除小鼠脑创伤后损伤周围组织中血管内皮生长因子（VEGF）的表达显著性增加，损伤区周围血管密度显著性增加，有利于神经功能恢复。由此我们提出假设：敲除TSP-1或对其干预可能有利于创伤后血管再生及神经功能恢复。本课题拟利用野生型小鼠、TSP-1基因敲除小鼠建立可控性脑皮质损伤模型，并结合TSP-1抑制剂对野生型脑创伤后恢复期的进行干预，来观察小鼠创伤性脑损伤后的行为学、组织学变化，并探讨其中可能机制。尝试为创伤性脑损伤恢复期治疗提供一个新靶点。

创伤性脑损伤是全世界致死致残的主要疾病之一。但临床上对创伤性脑损伤的治疗仍缺乏有效药物。有研究表明血小板凝血酶敏感蛋白-1（TSP-1）与其受体CD47结合可抑制血管再生功能。但目前对于干预TSP-CD47信号途径是否会影响小鼠创伤性脑损伤后神经功能恢复尚无文献报道。我们分别利用TSP-1KO小鼠、CD47 KO小鼠及野生型小鼠，建立可控性脑皮质损伤模型，来观察小鼠创伤性脑损伤后的行为学、组织学变化，探讨TSP-1-CD47对脑损伤影响机制。我们对CD47KO小鼠研究，结果显示CD47基因敲除在脑创伤后的能够促减轻神经损害。组织学结果显示CD47 KO小鼠在脑创伤后3周时的损伤体积要显著性小于WT小鼠，同时损伤周围血管密度显著性增加。创伤后24小时免疫组化结果显示CD47基因敲除后可以减轻脑损伤后急性期中性粒细胞在损伤区周围的浸润程度及血脑屏障的损害。创伤后1周及2周的Western blot结果显示CD47基因敲除后可以增加创伤后组织中VEGF-A的表达量。对TSP-1基因敲除小鼠进行研究，行为学实验结果显示TSP-1基因敲除在脑创伤后的加重了神经损害。组织学实验结果显示TSP-1基因敲除并不能够减少脑创伤后3周损伤体积。但可以增加损伤周围组织的血管密度。RT-PCR及Western blot实验结果显示血浆中TSP-1蛋白水平在脑损伤后显著性增加，伤后3小时达到顶峰，创伤后24小时内基本恢复正常。脑创伤后脑组织中TSP-1 mRNA和蛋白的水平与血浆中表达量并不平行，高浓度TSP-1表达至少可维持2周。创伤后24小时免疫组化结果显示TSP-1基因敲除后加重了脑损伤后急性期中性粒细胞在损伤区周围的浸润程度及血脑屏障的损害。创伤后1周及2周的Western blot结果显示TSP-1基因敲除后也可以增加创伤后组织中VEGF-A的表达量。结论：CD47与TSP-1均参与脑创伤急性期及恢复期的病理过程。在脑创伤急性期抑制CD47激活可以抑制炎症，减轻脑损伤。而抑制TSP-1则加重脑损伤。TSP-1-CD47途径通过影响VEGF-A的表达参与脑损伤后血管再生。