活性氧对脑缺血缺氧后神经发生调节作用的HIF-1信号机制研究

脑缺血缺氧刺激内源性神经发生，但其内在因素和HIF-1 信号途径在神经发生中的作用并不完全清楚。采用细胞培养、siRNA、RT-PCP、Western blot、激光共聚焦扫描成像等方法，本项目在：（1）动物模型，研究活性氧对室下区细胞生长、增殖、迁移、分化和HIF-1信号途径的影响；（2）培养的神经干细胞模型，研究活性氧对神经干细胞生长、增殖、迁移、分化的影响和HIF-1信号途径的关系；（3）神经干细胞和脑血管内皮细胞共培养模型， 研究内皮细胞中活性氧激活HIF-1信号途径对干细胞神经发生的促进作用。以阐明：（1）脑缺血缺氧后活性氧对神经干细胞生长、增殖、迁移、分化的作用；（2）脑缺血缺氧后活性氧通过HIF-1信号途径调节干细胞的神经发生。结果将丰富脑缺血缺氧后内源性神经发生调节机制的理论，为通过药物或基因的方法操作内源性神经干细胞以修复脑缺血缺氧损伤提供新的思路。

脑缺血缺氧刺激内源性神经发生，但其内在因素和HIF-1信号途径在神经发生中的作用并不清楚。采用细胞培养、siRNA、RT-PCP、激光共聚焦扫描成像、western blotting等技术，本研究培养了大鼠胚胎神经干细胞和小鼠胚胎神经干细胞、构建了小鼠细胞HIF-1αsiRNA的腺病毒载体、研究了缺氧条件下神经干细胞增殖、死亡与活性氧和HIF-1途径的关系；制作了大鼠局灶性脑缺血模型，研究了活性氧在脑缺血后室下区神经干细胞神经发生中的作用；制作了大鼠短暂性全脑缺血模型，研究了活性氧在脑缺血后齿状回颗粒下区神经干细胞神经发生中的作用。结果显示：1）培养的细胞为神经干细胞，构建的HIF-1αsiRNA能够明显降低小鼠神经干细胞HIF-1α在低氧条件下的表达，低氧条件下活性氧通过HIF-1依赖的caspase-3途径增加培养的神经干细胞死亡；2）大鼠局灶性脑缺血后ROS通过增加HIF-1α和VEGF表达刺激NSPCs增殖和向神经元分化；3）短暂性全脑缺血后，ROS损害齿状回颗粒下区的神经发生，提示室下区神经干细胞和齿状回颗粒下区神经干细胞对ROS的反应并不相同。这些结果丰富活性氧调节脑缺血缺氧后神经发生的理论并为进行脑缺血的干细胞治疗提供了基础。