HMGB1及其受体在肢体缺血/再灌注血管损伤中的作用及机制研究

HMGB1, an important inflammatory factor, is involved in the organ ischemia reperfusion injury in heart, liver and kidney etc. Up to now, few is known about the role of HMGB1 in vascular injury during ischemia-reperfusion injury. Our preliminary data showed that HMGB1 plays an important role in vascular injury in response to ischemia reperfusion of limbs. But further study is needed to explore the underlying mechanism. Therefore, we hypothesizes that HMGB1 could induced vascular injury by effecting on inflammatory cascade reaction. In order to .verify our hypothesis, we will establish limb ischemia-reperfusion injury model in vivo and endothelial cells hypoxia/reoxygenation model in vitro to indicate the role of HMGB1 in limb ischemia-reperfusion vascular injury at different levels including animal, cell and molecule by usage of geneknockout, pharmacological intervention, histology staining, western blotting, realtime PCR and other experimental methods. This study will supply basic knowledge about the role of HMGB1 in ischemia-reperfusion injury and provide new therapeutic strategy for limb ischemia-reperfusion injury.

HMGB1作为重要的炎性因子参与心、肝、肾等多种脏器的缺血/再灌注损伤，但是迄今有关 HMGB1在缺血/再灌注过程中供应脏器的血管组织中的作用研究甚少。我们的预实验结果发现 HMGB1在肢体缺血/再灌注血管损伤中起到重要作用。但其作用机制还有待进一步探讨。为此，我们提出假说：HMGB1可能通过与其受体结合引起炎症瀑布反应导致血管损伤。为了验证这一假说，我们将通过建立肢体缺血/再灌注损伤动物模型和体外内皮细胞缺氧/复氧模型，采用基因敲除、药理学干预、组织学染色、蛋白印迹、Realtime PCR等实验方法，从动物、细胞、分子等多方面探讨 HMGB1在肢体缺血/再灌注血管损伤中的作用，明确 HMGB1诱导氧化应激、细胞凋亡、炎症因子释放的分子信号机制。本项目将从新的视点为 HMGB1在缺血/再灌注领域的研究奠定基础，并为防治肢体缺血/再灌注损伤提供新的思路和方法。

背景：下肢缺血/再灌注损伤是血管外科一种常见的动脉性疾病，其截肢率及病死率较高，目前尚无确切药物能够控制下肢缺血后的再灌注损伤。因此，明确下肢缺血/再灌注损伤的发生发展机制，寻找新的靶点干预下肢缺血后的再灌注损伤具有非常重要的临床意义。本研究是在前期研究的基础上进一步明确HMGB1在下肢缺血/再灌注损伤中作用及信号通路，为以后治疗提供新思路。..主要研究内容：本研究利用小鼠下肢缺血/再灌注模型研究HMGB1及其受体TLR4、RAGE及相关炎症因子等的表达情况。同时应用基因敲除或受体拮抗剂明确HMGB1的具体受体及下游机制。..重要结果以及关键数据：缺血再灌注损伤的发生机制并维持血管正常形态功能，减轻缺血再灌注损伤具有重要意义。目前很多研究证明炎症反应在缺血再灌注损伤中有重要作用。我们应用免疫组化、Western Blot、PCR及ELISA检测发现HMGB1、TLR4/RAGE、TNF-α, IL-6, IL-1β, NF-κB和凋亡等在缺血再灌注损伤中的血管组织中明显高表达，应用TLR4-/-小鼠或者受体拮抗剂发现TLR4和RAGE均为HMGB1的重要受体通路，其能够有效缓解缺血再灌注损伤。..科学意义：进一步明确HMGB1在缺血再灌注损伤中的作用，并确定了其具体的信号通路，为以后研究相关药物提供了新的靶点。