UNC5H2受体介导Netrin-1蛋白诱导脑缺血后血管再生的分子机制研究

Brain ischemia is a common cause of brain injury, which can cause neuron necrosis, paralysis and death. In previous study our group found that Netrin-1 can significantly promote angiogenesis in ischemic area and improve motor functions in stroke animal. However, the molecular mechanism remains unclear. Current opinion is that Netrin-1 binds to its receptor, UNC5H2, and blocks the DAPk signaling pathway, so as to inhibits apoptosis. But it is not clear how the proliferating endothelial cells adhere and migrate? We hypothesize that Netrin-1 binds to UNC5H2 and activates Src-FAK-Paxillin signaling pathway, which can boost adhesion and migration. To validate this hypothesis, we plan to conduct cell culture and animal experiments, using specific blocker, RNAi, gene knockout to detect the change of Src-FAK-Paxillin signaling pathway and its impact on Netrin-1's effect. Hopefully our project can provide new theories and therapeutic targets for ischemic vascular diseases and help improve the prognosis of the patients.

脑缺血是常见的脑损伤原因，可引起神经元坏死，导致瘫痪和死亡。本课题组前期研究发现，Netrin-1可显著增加卒中动物脑梗死周围区血管再生，并改善卒中动物运动功能。但其分子机制尚无定论。现有观点认为Netrin-1与受体UNC5H2结合后阻断DAPk信号通路，从而减少内皮细胞凋亡。但增生的内皮细胞通过什么机制完成后续的细胞粘附和细胞迁移过程，尚不明确。我们提出假说：Netrin-1与UNC5H2结合后，启动Src-FAK-Paxillin信号通路，促进细胞粘附和细胞迁移，帮助增生的血管内皮细胞形成新的毛细血管网。为验证这一假说，我们拟进行细胞实验和动物实验，采用特异性阻断剂、RNAi、基因敲除等干预手段，检测Src-FAK-Paxillin信号通路的变化和对Netrin-1作用的影响。本研究有望为缺血性脑血管病的治疗提供新的理论基础和治疗靶点，为改善患者预后带来新的希望。

【背景】.血管再生是脑缺血之后重要的组织修复反应，是神经功能康复的基础。本项目负责人之前在美国加州大学旧金山分校从事博士后研究工作，研究发现梗死周围区超量表达Netrin-1可显著增加局部微血管密度，并可改善卒中大鼠运动能力，具有脑保护作用。但Netrin-1作用的分子机制尚不明确。..【主要研究内容】.1. Netrin-1促进脑梗死周围区血管新生的分子机制；.2. Netrin-1发挥脑保护作用，促进脑梗死后运动功能恢复的分子机制。..【重要结果】.1. CD151介导Netrin-1激活FAK/Src信号通路诱导血管新生.2. 超量表达Netrin-1通过抑制Notch1信号通路促进脑梗死动物神经功能恢复，减少梗死体积。..【关键数据】.1. 在CD151表达不受影响的情况下，Netrin-1可以促进VEGF的表达，并且信号通路Src-FAK-Paxillin被激活，信号通路蛋白表达增高；而CD151被干扰后，Netrin-1的促血管生成作用被抑制，并且Netrin-1促进VEGF表达和Src-FAK-Paxillin激活的作用也被抑制。.2. 采用western-blotting方法检测发现高表达Netrin-1可抑制MCAO大鼠Notch信号通路蛋白。通过western blotting方法测定Netrin-1, APPL1, DCC, Notch1, Jagged-1, NICD and Hes-1蛋白浓度，结果发现接受Netrin-1的大鼠Notch信号通路蛋白表达显著降低。..【科学意义】.这些研究结果增加对了脑梗后脑血管再生机制的认识，为应用Netrin-1促进脑梗后脑血管再生提供可能性，为改善脑梗治疗效果带来了希望。