IL4/TREM2介导小胶质/巨噬细胞吞噬功能在糖尿病脑出血中的作用及机制研究

Intracerebral hemorrhage is a devastating disease. The patients with diabetes are more serious with worse prognosis. Our preliminary experiments indicated that high glucose could slow down the clearance of intracerebral hematoma by suppressing phagocytic function of microglia/macrophage, which might aggravate the severity of brain damage. Further experiment found, TREM2, a kind of membrane receptor regulating microglia/macrophage function, was suppressed in hyperglycemic intracerebral hemorrhage mice. IL4 was found up-regulating TREM2 expression in macrophage. Based on these data, we proposed a hypothesis that hyperglycemia could suppress microglia/macrophage phagocytic function after intracerebral hemorrhage by TREM2 signal, thus slowing down the clearance of hematoma and alleviate brain damage; IL4 could improve microglia/macrophage phagocytic function and protect brain function by enhancing TREM2 signal. This study aims to illustrate the role and mechanism of TREM2 in hyperglycemic intracerebral hemorrhage both in mice and patients, with two-photon imaging, lentivirus, flow cytometry, knockout mice, etc. This study may provide a new strategy to treat brain injury after hyperglycemic intracerebral hemorrhage.

脑出血性卒中是影响人民生命健康的重大高危疾病，而合并糖尿病的卒中患者病情更重、预后更差。申请人前期发现，高血糖通过抑制小胶质/巨噬细胞吞噬功能减缓脑内血肿清除，可能是加重脑出血损伤的关键。进一步发现，TREM2，一种参与调节小胶质细胞吞噬功能的膜受体，在糖尿病脑出血小鼠的小胶质/巨噬细胞中被显著下调；有研究提示IL4激活巨噬细胞膜上的TREM2受体表达。据此我们提出假说：高血糖在脑出血后通过抑制小胶质/巨噬细胞TREM2信号从而减弱其吞噬功能，延缓血肿清除，加重神经功能缺损；IL4可通过激活TREM2信号改善小胶质/巨噬细胞吞噬功能，保护神经功能。本课题拟采用活体双光子成像、慢病毒感染、流式细胞术等手段，结合基因敲除小鼠和人体标本，阐明TREM2在糖尿病合并脑出血中的作用及机制，为其治疗提供新策略。

研究背景：脑出⾎具有⾼死亡率及⾼致残率，是引起脑卒中最重要的原因之⼀，目前已成为影响全球公共健康的重要问题。申请者先前研究发现⾼⾎糖状态下小胶质/巨噬细胞的吞噬功能被抑制，导致脑内⾎肿的清除减慢；而IL4可通过挽救TREM2-STAT6信号下调，改善这种抑制作用从而促进神经功能恢复。.主要研究内容：本课题以小鼠脑出血模型为主，结合体外实验及临床数据，观察了高血糖ICH小鼠的神经元及小胶质细胞的凋亡改变，探索了可能的干预措施；探索小胶质细胞调节星形胶质细胞功能与星胶瘢痕产生的分子通路；验证Trem2调节小胶质细胞吞噬功能的机制及对血肿清除的影响。.重要结果：本课题发现：（1）M2型小胶质细胞可以在脑出血后介导少突胶质细胞的成熟，抑制反应性星胶的增生；（2）sTrem2通过阻碍小胶质细胞CD36受体的循环影响小胶质细胞的吞噬功能，以此为靶点，可以调控脑出血后的血肿清除效率.关键数据：（1）褪黑素通过PPARδ/PGC-1α通路减轻神经元凋亡并改善脑出血功能恢复的作用；（2）应用CeNP治疗可以促进小胶质细胞M2极化，促进少突胶质细胞成熟和白质修复以及减少A1型星形胶质细胞的数量，从而改善脑出血后的神经功能修复；（3）全长Trem2可促进小胶质细胞吞噬功能，然后sTrem2通过调控vps35阻碍了小胶质细胞的CD36受体循环抑制了其吞噬功能。.科学意义：本研究关注到小胶质细胞的功能对于小鼠脑出血后预后恢复的影响，揭示调控小胶质细胞，可以减轻急性期的损伤，促进血肿吸收，在亚急性期和慢性期，也可促进脑出血后的白质修复及神经功能恢复；此外，本研究也在前期研究的基础上，首次发现sTrem2通过影响吞噬相关受体的循环进而影响小胶质细胞血肿清除能力的过程，对于未来相应结果的临床转化将提供重要的理论支持。.