POSTN调控缺氧缺血神经干细胞增殖分化的分子机制

激活内源性神经干细胞修复损伤是新生儿脑损伤最具潜能的治疗策略之一。POSTN是调控细胞存活、分化、迁移的一种粘附分子，参与多种生理、病理过程。本课题组前期研究发现POSTN参与调控神经干细胞的增殖，但机制未明。为此，本课题以现有的POSTN基因敲除小鼠为基础，建立在体、离体缺氧缺血性脑损伤模型，与野生型小鼠比较，1）观察POSTN基因缺失对神经干细胞缺氧缺血后增殖、分化、凋亡和自我更新的影响；2）分析缺氧缺血后整合素受体αV亚家族及其下游信号通路的表达变化，寻找关键的整合素受体及其作用途径；3）采用siRNA技术，阻断所鉴定出的整合素受体的功能，进一步验证其在POSTN对缺氧缺血神经干细胞调控中的作用。本研究将：1）明确POSTN在脑缺氧缺血时对神经干细胞增殖、分化和凋亡的调控作用及其分子机制；2）力求发现可激活内源性神经干细胞的治疗新靶点，为临床新生儿缺氧缺血性脑损伤的干预提供新思路。

新生儿脑损伤是新生儿期致死和致残的主要原因，激活内源性神经干细胞修复损伤成为新生儿脑损伤治疗策略中最具潜力的发展方向。本课题：1）通过7日龄新生大鼠左侧颈总动脉结扎离断后8%氧气缺氧2h制备动物模型，随机分为缺氧缺血（hypoxic-ischemic, HI）组和假手术组。干预组进行侧脑室注射POSTN蛋白干预治疗，非干预组注射PBS。采用BrdU标记结合免疫荧光化学方法观察各组大鼠不同时间点脑室下区（subventricular zone, SVZ）和海马齿状回（dentate gyrus, DG）神经干细胞的增殖及其向神经元、星形胶质细胞分化情况。结果发现，POSTN干预治疗能够显著增加SVZ和海马DG新生细胞（BrdU+）数量，其中新生神经干细胞（BrdU+/Nestin+）在术后7d达高峰，而新生神经元（BrdU+/Map-2+）和星形胶质细胞（BrdU+/GFAP+）在14d达高峰。2）采用Morris水迷宫实验方法观察各组大鼠学习记忆功能变化，从行为学发现，POSTN干预治疗能够降低大鼠的逃避潜伏期和游泳距离，增加站台穿越次数和目标象限停留时间比例。本研究阐述了POSTN可促进新生大鼠缺氧缺血后神经干细胞增殖分化，改善其学习记忆功能，有助于脑损伤后的神经修复，为临床新生儿脑损伤的治疗提供新的思路。