脑缺血再灌注损伤过程中小胶质细胞转化成树突样细胞的机制及对脑损伤的影响

The inflammatory reaction is one of the key factors in cerebral ischemia-reperfusion injury (CIRI), however, the mechanisms of this inflammatory activation have not been fully elucidated. Microglia (MG) is a member of immune systerm, having multiple functions in nervous system, and playing an important role in CIRI and its repair, so far it has been becoming a central issue. In our preliminary work, we found that MG could express the dendritic cells (DC) marker during the process of CIRI, indicating MG has the potential of converting to DC (known as DC-like cells). Meanwhile, we confirmed the injury area of the brain was positively related to the cell numbers of DC converting cells from MG, suggesting the converting process from MG to DC-like cells might participate in the pathological change of brain injury, which has not been reported yet. While, what are the mechanisms, and whether these DC-like cells perform DC functions? The purpose of this research is to clarify the mechanisms of the generation of DC-like cells in CIRI, and the roles of these DC-like cells in nerve cell injury, blood brain barrier opening and infiltration of inflammatory cells via both in vivo and in vitro tests. Our research will enrich the mechanisms of the secondary immune cerebral ischemia reperfusion injury, providing a new strategy and targets for the clinical prevention and treatment of CIRI.

炎症反应是脑缺血再灌注损伤（CIRI）重要因素之一，但炎症激活的机制尚未完全阐明。小胶质细胞（MG）是免疫系统的一部分，在神经系统中具有多种功能，在CIRI与修复中具有重要作用，目前已经成为神经系统疾病的研究热点。我们前期工作中发现，CIRI过程中MG能够表达树突状细胞（DC）特异性标志，说明MG能够转化成DC（称之为DC样细胞）；同时，证实脑损伤面积与MG转化成DC样细胞的数量呈正相关，提示MG转化成DC样细胞可能参与脑损伤的病理过程，该发现国内外尚未见报道。是什么因素导致MG转化成DC样细胞的？由MG转化而来的DC样细胞是否具有DC的功能？本课题通过体内外实验，阐明CIRI过程中MG转化成DC样细胞的机制；明确DC样细胞对神经细胞损伤、血脑屏障开放及炎症细胞浸润的影响及其机制。阐明这些问题，将丰富脑缺血再灌注免疫二次损伤机制，为临床防治CIRI提供新的策略和新的靶点。

脑缺血再灌注损伤（CIRI）出现于脑缺血溶栓过程中，是临床缺血性脑血管病亟待解决的问题。炎症反应是CIRI的重要环节，而小胶质细胞（MG）的激活是脑组织中炎症反应的重要组成部分。在CIRI过程中，我们发现，活化的MG能够表达CD11c（树突状细胞特异性标志）。MG被激活后，这些能够表达树突状细胞（DC）特异性标志并且具备DC功能的细胞，我们称之为DC样细胞。DC样细胞在脑内的出现，使我们对其来源以及作用产生了兴趣。本课题旨在阐明：1、阐明CIRI过程中MG转化成DC样细胞的机制；2、明确DC样细胞加重神经细胞损伤、破坏血脑屏障的机制；3、探讨DC样细胞参与CIRI过程中外周炎症细胞通过血脑屏障的机制。.经过四年的研究工作，我们如期完成了课题内容。首先，我们建立了稳定的CIRI小鼠模型，在此基础上证实：1、CIRI过程中MG能够转化成DC样细胞，并且，表达CD80、CD86和MHC-II，说明由MG转化而来的DC样细胞具有抗原提呈作用；2、CIRI脑组织中IFN-γ表达增多，IFN-γ敲除后，CIRI脑组织中MG转化成DC样细胞数量显著减少，说明CIRI过程中IFN-γ能够促进MG向DC样细胞转化；3、Th1细胞的浸润数量及脑损伤程度与DC样细胞数量呈正相关，IFN-γ敲除后，脑损伤体积明显减小，说明IFN-γ能够加重缺血再灌注脑损伤；4、IFN-γ敲除后，CIRI脑组织中CD11c，p-ERK和p-cmyc的表达量明显下降，说明IFN-γ可能通过p-ERK/p-cmyc信号通路影响MG向DC样细胞转化；5、CIRI过程中IP-10能够趋化NK细胞进入脑组织，进而加重脑损伤。通过该课题的研究，丰富了脑缺血再灌注免疫损伤机制，完善脑IRI过程中DC的生物学作用，为今后临床防治CIRI提供新的思路、新的靶点。.我们所取得的成果以科研论文的形式完成文章5篇，其中，SCI收录论文3篇，国家核心期刊2篇；培养硕士研究生4名，圆满完成了该课题。