基于CT-Ktrans图研究EphrinA1/EphA4在脑梗死后出血转化中对血脑屏障损伤的作用及机制

Hemorrhagic transformation(HT) is associated with poor outcomes after ischemic stroke. Our previous data suggested that EphrinA1/EphA4 may up-regulate MMP9 expression after stroke, and may be related to HT. CT permeability imaging Ktrans map is a new permeability parameter indicating BBB dysfunction. Our project will use CT permeability imaging Ktrans map to assess BBB permeability in stoke patients, explore the effects and mechanism of EphrinA1/EphA4 on BBB disruption after hemorrhagic transformation, and determine the correlation between EphrinA1/EphA4 and Ktrans value. Furtherly, we will verify the expression and sequential activation of EphrinA1/EphA4/MMP9 pathway in rat middle cerebral artery occlusion (MCAO) model. This study will provide a new biomarker for BBB disruption, and may identify potential targets to prevent and/or treat HT.

出血转化是导致脑梗死后死亡和残疾的重要因素，但其发生机制尚不明确。我们前期预研究提示脑梗死后外周血EphrinA1/EphA4与MMP9表达协同增高且与出血转化有潜在联系；体外实验提示EphrinA1表达在血脑屏障损伤中起重要作用。本课题假设：脑梗死后EphrinA1/EphA4激活促进MMP9表达导致血脑屏障损伤最终造成出血转化。本课题拟采用活体中定量评估血脑屏障通透性的前沿影像技术CT-Ktrans图检测脑梗死后血脑屏障损伤程度，测定发病24小时内外周血EphrinA1、EphA4与MMP9浓度，研究EphrinA1/EphA4表达对血脑屏障损伤和出血转化的作用，及其与Ktrans值的相互关系；进一步在大鼠MCAO模型中证实EphrinA1/EphA4/MMP9的序贯激活通路是导致血脑屏障损伤及出血转化的关键分子机制，为脑梗死后血脑屏障损伤和出血转化的防治提供新的干预靶点和理论依据。

项目背景：脑梗死后出血转化是脑梗死自然病程的一部分，也可由改善血流疗法(例如溶栓、抗凝、双重抗血小板、介入等)所致，严重影响患者预后，也是有效再灌注等疗法严重使用不足的重要原因。出血转化发生机制尚不完全清楚，既往研究提示和血脑屏障破坏密切相关，但目前尚缺乏在活体中评估脑梗死后血脑屏障损伤程度的新分子生物学标志物。.主要研究内容、结果、关键数据和意义：本课题建成了急性脑梗死CTP影像和生化标志物专题数据库平台（包括了582例病例）进行研究，所有患者均留有血标本。在纳入的203例有CTP影像的急性脑梗死患者中分析，发现外周血EphA4的表达水平与病灶侧PMB平均值（r=0.21,P=0.006）、对侧CBV平均值（r=0.16,P=0.04）以及对侧CBF平均值（r=0.15,P=0.05）均呈正相关，未发现外周血EphrinA1和CTP参数的相关性。在纳入的582例患者中，489例患者的外周血中均检测出EphrinA1和EphA4的表达，其平均值分别为90.33 ±39.15ng/ml,和48.35±33.40ng/ml，其中82例（16.8%）患者在7天内发生出血转化，PH型患者为56例（11.5%）。外周血EphrinA1表达水平在血肿型出血转化组高于非血肿型出血转化组（P=0.03），EphA4表达在两组间无统计学差异。EphrinA1和EphA4在出血转化组和非出血转化组表达无统计学差异。校正年龄、性别、NIHSS评分、房颤后，EphrinA1与血肿型出血转化发生独立相关（OR=1.01, P=0.03），进一步校正静脉溶栓、取栓后，EphrinA1与血肿型出血转化独立相关性效应降低，P值接近0.05。通过高血糖诱导大鼠出血转化模型发现EphrinA1促进EphA4 和 MMP9的表达增加可能是损伤血脑屏障导致出血转化发生的分子机制。本课题为深入研究脑梗死后出血转化发生机制奠定了基础，为预测脑梗死后脑灌注和血脑屏障通透性改变的血生化标志物提供了科学依据。更重要的是本项目建立了急性脑梗死患者的CTP影像及生化标志物专题数据库，仍持续纳入病例，深入细致的数据分析正在进行。研究结果将为早期防治出血转化提供分子靶点，最终改善脑梗死患者预后，有很好的临床应用价值。