HGF/c-met通路在丰富环境促进脑缺血大鼠血管新生作用的研究

丰富环境是指为动物提供多感官刺激和运动机会的环境，已被证实可以促进脑缺血大鼠血管新生，但确切机制尚未阐明。我们前期的研究表明，丰富环境能够促进肝细胞生长因子（HGF）表达增高。据报道，HGF及其受体c-met所介导的信号通路在脑缺血后的修复中起重要作用。本课题首先采用激光散斑和免疫组化技术检测各组脑缺血大鼠（包括抑制剂组和空白对照组）在丰富环境干预后血管新生情况，并分别从蛋白和基因两个水平来检测各下游蛋白的表达丰度的变化；随后，体外培养鼠脑毛细血管内皮细胞，分别加入HGF作为激动剂以及相关蛋白的抑制剂，然后检测各通路蛋白的表达丰度的变化，从而验证HGF-c-met-ERK1/2-Ets-1以及HGF-c-met-PI3K/AKT-HIF-1这两条通路，从体内外两方面阐明HGF/c-met通路在丰富环境促进脑缺血后血管新生的作用机制，为丰富环境将来成为脑缺血后康复治疗手段之一奠定基础。

脑卒中后患者功能恢复的部分原因是由于缺血区微血管增生 ,其增生的范围和程度直接关系到缺血区边缘血流改善，VEGF是研究最为广泛的血管生长因子，该因子对血管新生的作用机制已经较为清楚。近年来，其它的血管生长因子开始受到广大科研工作者的重视，其中肝细胞生长因子（HGF）同样具有较强的促进血管发生的作用，该因子是由间充质来源的细胞所分泌的前体在尿激酶以及激肽释放酶的激活后所形成的分散因子，通过与其酪氨酸激酶受体c-met结合后能够有效地促进血管发生，并且减轻缺血后的细胞凋亡。本课题组运用一系列神经行为学评估缺血再灌注性脑损伤后大鼠的脑功能恢复情况，激光散斑技术来检测丰富环境干预组和标准环境对照组大鼠脑血流变化情况，运用激光共聚焦技术检测丰富环境与普通环境组的缺血再灌注损伤后大鼠的脑血管发生情况，我们的研究结果表明丰富环境可以促进脑缺血后脑功能的恢复，丰富环境可以促进大鼠脑梗塞皮层周边区域血流的灌注以及大鼠脑梗塞皮层周边区的血管发生，再生的血管功能及结构经丰富环境干预后是比较完整的，并且发现神经行为的改善与血管再生有相关关系。之后，从蛋白及基因水平来研究丰富环境对缺血性脑损伤大鼠后HGF及HGF-c-met-ERK1/2-Ets-1以及HGF-c-met-PI3K/AKT-HIF-1这两条通路上蛋白的表达情况，我们的研究结果表明蛋白ERK1/2及p-ERK1/2在丰富环境训练后下调，HGF及HIF-1表达升高，表明丰富环境可以促进促血管新生因子的表达，丰富环境是可以通过HGF通路促进脑缺血后血管发生的信号转导。我们的研究初步表明缺血再灌注脑损伤后在脑梗死周边皮层区微血管的增生对改善梗死周边区的微循环、促进功能恢复具有重要意义，而丰富环境康复训练在此过程有明显的促进作用，这可能是丰富环境康复训练促进缺血再灌注脑损伤后神经功能恢复的重要机制之一，为丰富环境康复训练促进脑缺血后功能恢复的机制研究提供一定的理论依据。