以PPARβ为中心的血管保护在蛛网膜下腔出血后早期脑损伤神经血管网络中的作用机制研究

Early brain injury plays an important role in the pathophysiological process of subarachnoid hemorrhage. Vascular smooth muscle cell phenotype change is poorly understood in the neurovascular network during early brain injury.It has been found that PPARβ contributes to maintain the contractive phenotype of smooth muscle cell. We also found that PPARβ agonist could improve early brain injury after subarachnoid hemorrhage, but the underling mechanisms still need to be eluciated. In our previous study, we found the expression of PPARβ increased in vascular smooth muscle cell, and may be included in the changes of smooth muscle cell phenotype. There are evidences that PPARBβ can modulate the PI3K/Akt signaling pathway; Meanwhile, PI3K/Akt signaling pathway plays important role in maintaining the smooth muscle cell phenotype. We suspect that PPARβ may modulate the vascular smooth muscle cell phenotype change via PI3K/Akt signaling pathway during early brain injury after subarachnoid hemorrhage. This study will try to find the mechanisms of PPARβ in modulating the smooth muscle cell phenotype change and the vascular protection of PPARβ.

早期脑损伤是蛛网膜下腔出血病理过程中的关键环节。血管平滑肌细胞表型转化是早期脑损伤中血管神经网络的重要环节。研究发现活化的PPARβ有助于维持平滑肌细胞的收缩表型。我们研究也发现，PPARβ激动剂明显减轻蛛网膜下腔出血后早期脑损伤，但机制还不清楚。前期研究还发现蛛网膜下腔出血后PPARβ在血管平滑肌细胞中的表达明显升高，可能参与调解平滑肌细胞表型转化调节。已有证据表明，PPARβ可以调节PI3K/Akt信号通路；同时PI3K/Akt通路在诱导平滑肌细胞表型转变中具有重要作用。我们推测PPARβ可能通过PI3K/Akt通路调节平滑肌细胞表型转化，参与早期脑损伤。本课题以大鼠脑willis环附近血管为研究对象，应用RT-PCR、蛋白印迹等方法，检测PPARβ、PI3K、Akt及平滑肌细胞表型特异性蛋白表达，研究PPARβ调节平滑肌细胞表型转化的具体机制，探讨其是否具有血管保护作用及相关通路。

早期脑损伤是蛛网膜下腔出血（SAH）病理过程的关键环节。研究发现活化的PPARβ有助于维持平滑肌的收缩表型。我们的前期研究发现，SAH后PPARβ在脑血管平滑肌细胞中的表达明显升高，可能参与调节平滑肌细胞表型转化。SAH后血液刺激可导致平滑肌细胞由收缩型向合成型转化，导致脑血流自动调节失常，加重早期脑损伤。在本课题中，我们以大鼠脑Willis环附近血管为研究对象，探讨PPARβ在SAH后平滑肌表型转化中的作用及其机制，主要的发现如下。.第一部分：在大鼠SAH模型中，沉默或过表达PPARβ后，检测大鼠海马神经元凋亡、脑水肿变化以及NF-κB、mmp-9表达以及行为学变化。结果表明过表达PPARβ可改善大鼠神经功能，并通过NF-κB、mmp-9信号通路改善大鼠血脑屏障功能、减轻脑水肿和神经元凋亡。以上结果表明PPARβ可减轻SAH后早期脑损伤，改善神经功能。.第二部分：在原代培养的血管平滑肌细胞中，以血红蛋白（Hb）处理模拟SAH病理过程。激活或沉默PPARβ，检测大鼠脑血管平滑肌细胞的收缩表型标志物α-SMA、SM-MHC以及分泌型标志物OPN、Smemb的表达。结果表明激活PPARβ后可抑制Hb诱导的平滑肌细胞向分泌型表型转化。为了进一步探讨相关分子机制，以PI3K抑制剂LY294002干预平滑肌细胞，结果PPARβ的调控作用明显减弱，并促进血清反应因子SRF的细胞核转位和SRF转录辅助因子myocardin的表达。以上结果表明PPARβ可通过PI3K/Akt信号调控SRF和myocardin，抑制平滑肌细胞的分泌型表型转化。.第三部分：在SAH大鼠模型中，沉默和过表达PPARβ探讨对SAH后脑血管平滑肌表型转化的影响。结果表明PPARβ可减轻SAH后平滑肌的分泌型转化，减轻早期脑损伤，改善动物的神经功能。为了进行转化应用的探索，我们发现贝沙罗汀作为成熟的抗肿瘤药物，可激动PPAR信号并可通过抑制脑血管平滑肌细胞由收缩型向分泌型转化改善SAH动物的脑血流，从而减轻早期脑损伤，改善动物神经功能。.综上，PPARβ能通过PI3K/Akt信号调控SRF和myocardin抑制平滑肌细胞的分泌型表型转化，减轻大鼠SAH后的早期脑损伤，具有明显的神经保护作用。