利用体内瞬时影像学技术研究血小板负调控信号对血管损伤过程中血小板异质性活化的影响

Platelets and pathological thrombus formation are extremely important in the development of myocardial infarction, cerebral infarction, and other vascular diseases. Theoretically, modulation of platelet negative signaling may be used as a mean to control improper platelet activation similar to the clinically used antiplatelet agents, but with less bleeding tendency. However, due to the lack of a sensitive method，platelet negative signaling in thrombus formation was not well studied. We have established an intravital imaging system with which we have been able to study the structural dynamics of a thrombus formation in real-time in extremely high sensitivity. Therefore, in this proposal, we will study the effect of platelet negative signaling on thrombus formation as well as platelet heterogenous activation upon vascular injury. The progress of this study will help to uncover a novel mechanism of platelet activation and thrombus formation, and provide experimental evidence for clinical practice.

血小板与病理性血栓对人类重大血管性疾病如心肌梗塞、脑梗塞和其它血管性疾病的发生和发展发挥着极其重要的作用。通过调控血小板活化的负调节机制防止血小板过度活化，可能起到类似抗血小板药物的抗血小板抗血栓作用，且可能避免用药带来的出血倾向。然而，由于研究方法的局限性，对此类负调节信号的研究甚少。我们建立的体内瞬时血栓影像学技术（intravital imaging），可对血管损伤后血栓形成进行动态观察和血栓结构分析，具有敏感性高，实时观察的特点。因此，本研究我们将利用该技术和基因工程小鼠，对血小板负调节信号对血管损伤后血栓形成的特征和血小板活化异质性的影响，进行瞬时解析。该项目的实施将有可能发现血栓形成的新机制，为临床实践提供实验依据。

根据立项计划，本研究团队主要进行了以下三个方面的研究。第一，血栓内血小板活化的异质性及其调控研究。我们利用遗传学和药理学方法,尤其是实时活体成像技术,研究了体内血管损伤部位各类激动剂如凝血酶、TxA2、P2Y12和肾上腺素信号,如何参与血小板激活梯度的形成。结果发现凝血酶调控核区，而TxA2、P2Y12调控壳区。揭示了体内止血反应过程中多个血小板信号通路在时间和空间上的协同作用;首次提出根据止血栓塞的结构组成特点预判针对血小板信号通路的特异性靶向治疗的设想（Blood Advances, 2017.12.21,1(27): 2767~2775）。 第二，血小板负调控信号对血栓核壳结构调控的研究。通过调控血小板活化的负调节机制防止血小板过度活化,可能起到类似抗血小板药物的抗血小板抗血栓作用,且可能避免用药带来的出血倾向。然而,由于研究方法的局限性,对此类负调节信号的研究甚少。我们利用体内瞬时血栓影像学技术对血管损伤后血栓形成进行动态观察和血栓结构分析,具有敏感性高,实时观察的特点。PIRB具有 ITIM 结构域，对血栓的形成产生负性调节。我们发现PIRB敲除小鼠血栓形成过程中的“壳区域”和“核区域”均有不同程度的增加。第三，病理性血栓核壳结构的特征。建立了高脂血症血栓和缺血/再灌注的小鼠血栓模型,结果证实血小板异质性活化是生理/病理血栓的共同特征。因此，本课题组利用体内瞬时影像学技术研究了血小板激动剂和血小板负调控信号对血管损伤过程中血小板异质性活化的影响。其成果可能为临床抗凝和溶栓治疗的策略和评估提供新的方法。