Shh信号通路在血管性痴呆中的作用及可能的机制研究

Vascular dementia is one of the most common dementia types and cerebral ischemia is the most important cause of vascular dementia. Shh signaling pathway is an important way involved in embryonic development and tumorigenesis. Previous studies have shown the activation of Shh signaling protected adult brain ischemia and promoted injury repair. We propose that Shh signaling pathway may protect vascular dementia . We plan to up-and down-regulate the activity of the signaling pathway and observe its impact on cognitive function of MACO models in rats. We further focus on the concetion between the Shh signalingand the ischemic brain perfusion.Then we study on apoptosis and proliferation of cortical neurons, glial ,endothelial cell ,hippocampal cells .We presume the increased cholinergic neuronssecretion by actived Shh signaling via upregulation of CXCL-12. At last we investigate the moleculars such as P53, CYCLIND1 CYCLIND2 CYCLINE and P21. Comprehensive study of the internal mechanism may provide new ideas for the clinical treatment of vascular dementia.

血管性痴呆是临床最常见的痴呆类型之一，脑缺血是导致血管性痴呆最常见的病因。Shh信号通路是胚胎发育和肿瘤发生的重要途径，前期研究表明可能保护缺血后的成年脑组织，促进其损伤后的修复。本课题首次提出Shh信号通路可能保护血管性痴呆的假说，通过上调及下调该信号通路的活性，观察其对MACO后大鼠认知功能的影响，验证其保护作用，进一步研究对缺血后大脑血流灌注，皮层神经元，胶质细胞，海马细胞及内皮细胞的凋亡，增殖，胆碱能神经元分泌功能的影响，探讨其与凋亡相关分子P53，周期相关蛋白CYCLIND1，CYCLIND2，CYCLINE及P21,趋化因子CXCL-12之间的信号联系，从组织，细胞，分子水平全面探讨其可能的内在机制，为临床治疗血管性痴呆提供新思路。

血管性痴呆是多种血管性疾病导致的认知功能障碍，脑缺血是血管性痴呆最重要的病因。脑缺血病变涉及部位广泛，累及海马，胶质，内皮等多种细胞，病理机制复杂，临床表现多样，单一治疗手段效果不佳，寻找有潜力的治疗药物全面保护缺血大脑可能对未来临床治疗血管性痴呆发挥重要作用。. Sonic Hedgehog（SHH）信号通路是由信号肽（SHH）、跨膜受体（Ptch，Smo）、下游转录因子（Gli1蛋白家族) 组成。SHH通路被激活后，SHH蛋白与Ptch结合，Ptch/ Smo复合物释放Smo活性，Smo激活下游Gli从而诱导目的基因的表达，调控细胞增殖与分化。近期研究表明Sonic Hedgehog（SHH）信号通路激活后参与成年组织缺血损伤后修复，但对脑缺血的损伤修复及功能改善有待进一步研究。. 本研究试图从体内及体外探查sonic hedgehog 信号通路对血管性痴呆的保护作用及作用机制。体内实验中我们采取MCAO大鼠作为血管性痴呆的动物模型，用水迷宫评价认知功能发现sonic hedgehog信号通路激活后可以缩短MCAO大鼠的逃避潜伏期。我们用激光多普勒检测血流灌注发现sonic hedgehog信号通路激活后可以增加梗死后区域血流灌注，促进梗死周围区血管密度增加，上调VEGF和ang-1的表达可能是其促进血管新生的主要机制。特异性阻断剂cyclopamine可部分逆转上述效应。体外研究中我们主要以过氧化氢(H2O2)刺激原代培养的海马神经元，星形胶质细胞建立细胞氧化应激模型。我们发现sonic hedgehog信号通路激活后可以改善氧化应激下的海马细胞分泌乙酰胆碱（Ach）的功能，进一步研究证实该作用可能是通过上调VaCht和CHT1表达实现。Cxcl-12是sonic hedgehog信号通路的下游分子，sonic hedgehog信号通路激活后通过上调cxcl-12可以促进VaCht的表达。在星形胶质细胞的氧化应激研究中我们发现sonic hedgehog 信号通路活化可以促进星形胶质细胞存活，通过上调细胞周期素cyclinD1, cyclinD2，cyclinE促进星形胶质细胞进入细胞周期，通过促进抗凋亡分子NDRG2的表达减少胶质细胞凋亡。