脑缺血后TNFɑ上调内皮细胞上整合素ɑ5β1的机制及其在脑内血管新生中的作用

促进血管新生（AG）是脑缺血损伤修复的关键之一，因此明确脑缺血后促AG的分子机制至关重要。脑缺血后早期肿瘤坏死因子ɑ（TNFɑ）即明显升高，它可能是缺血后AG重要的始动因素。我们前期研究发现，TNFɑ可诱导脑内皮细胞（BECs）整合素ɑ5β1和ɑVβ3表达上调，并促进BECs增殖，且缺氧后整合素ɑ5β1对脑内AG起关键调节作用。这些结果提示TNFɑ与整合素上调及BECs增殖之间存在联系，但确切的分子机制和信号通路仍不清楚。据此，我们提出了"通过激活不同的TNF受体促进整合素ɑ5β1上调介导脑缺血后脑内AG"的研究假说。本项目拟使用不同的基因敲除小鼠和细胞模型，观察激活TNF不同受体对BECs上整合素ɑ5β1表达的影响；探讨Sphk-1和ERK1/2信号通路在其中的作用；阐明TNF不同受体和整合素ɑ5β1在缺血性脑损伤后AG中的作用及相互关系，以期为缺血性脑卒中的治疗提供新的思路。

血管新生是卒中修复的关键。我们前期发现，肿瘤坏死因子ɑ（TNFɑ）可诱导正常脑内皮细胞（BECs）上促血管新生分子整合素ɑ5β1和ɑVβ3表达上调，并促进BECs增殖，但脑缺血后TNFɑ如何促进血管新生，及其与ɑ5β1和ɑVβ3在促血管新生中的相互关系尚不清楚。.本项目用免疫荧光染色、激光共聚焦、流式细胞术、免疫印迹等方法，在动物和细胞水平上观察了脑缺血后TNFɑ不同受体对脑内血管新生的影响，探讨了ERK1/2信号通路在其中的作用；阐明了TNF ɑ不同受体和ɑ5β1和ɑVβ3在脑缺血后血管新生中的作用及相互关系。.结果发现：1，TNFα能促进缺血后BECs增殖，主要由TNF受体1（TNFR1）介导，且与ERK1/2信号途径密切相关：体外研究显示，TNFɑ刺激引起BECs增殖，阻断TNFR1或ERK1/2通路明显抑制BECs增殖；体内实验发现，阻断TNFR1通路同样显著抑制脑缺血后的血管新生；2，脑缺血后血管上表达上调的整合素α5β1和αVβ3是促血管新生的必要分子：小鼠脑缺血后脑内血管上整合素α5β1和αVβ3表达上调，其表达时相与脑内皮细胞增殖时程一致；老龄小鼠脑缺血后血管新生缺陷，同时血管上纤维素连接蛋白（Fn）及其受体α5β1、αVβ3表达上调不足；3，脑梗死后，缺血组织内TNFɑ升高早于血管上α5β1和αVβ3表达上调和BECs增殖；4，TNFα通过TNFR1途径上调α5β1和αVβ3表达，促进BECs增殖：体外实验发现，TNFɑ刺激引起BECs上α5β1和αVβ3表达上调，阻断TNFR1通路则上调受抑制；体内研究同样证实，阻断TNFR1通路明显抑制脑缺血后α5和β3上调；体外研究显示，阻断α5、αVβ3或同时阻断α5和αVβ3通路均废除了TNFɑ诱导的BECs增殖。.本项目首次发现和证实，脑缺血后早期升高的TNFɑ主要通过激活TNFR1途径促进血管上α5β1和αVβ3表达上调，并进而促进脑内血管新生。且TNFɑ依赖上调BECs上ɑ5β1和αVβ3表达促进脑内血管新生。.基于上述研究结果，我们有理由相信控制缺血性脑卒中患者脑内TNFɑ在一定时间内适度表达抑或人为增加血管上α5β1和αVβ3表达，将有助于脑卒中后血流改善和缺血组织神经功能恢复。