卒中为全球第三大死亡原因[1],分为缺血性卒中和出血性卒中,其中缺血性卒中约占65.3%[2]。缺血性卒中又被称之为脑梗死,是由于动脉血管壁病变,血液成分改变,形成血栓,阻塞脑的供血动脉,脑供血不足(缺血缺氧)所致的局部脑组织的缺血性坏死或软化,而出现相应的神经系统功能缺损。
静脉阿替普酶溶栓和机械血栓切除术是目前急性缺血性卒中的标准治疗方案,它可以移除阻塞物并恢复脑部受影响区域的血液流动,已被证明在应用于适当的患者时可以改善中风的预后[3]。多数学者认为在超早期(起病6 h内)进行溶栓治疗可能是急性脑梗死治疗最有希望的方法,然而由于治疗时间窗限制、诊疗网络的缺乏及不良反应,具备指征患者的阿替普酶溶栓率仅为18.3%[4]。且急性血管再通,会导致再灌注损伤,因缺血缺氧引起的神经损伤进一步加重。越来越多的证据表明,缺血往往涉及一系列神经事件,如缺氧、氧化应激和炎症反应[5],最终导致缺血脑的急性坏死、凋亡和自噬[6]。在后期促进脑功能恢复的有效药物缺乏,成为恢复期治疗的瓶颈。
BBB在结构上由内皮细胞、周细胞、基膜、星形胶质细胞末端、连接紧密连接和间隙连接以及细胞外基质成分形成。BBB动态介导脑和外周血之间的物质交换和细胞串扰,并维持脑微环境稳态。功能失调的内皮细胞可导致脑血管功能障碍,改变血脑屏障完整性,并干扰神经-神经胶质-血管单位的细胞-细胞相互作用,从而对邻近的脑组织造成损害。缺血性卒中后,内皮细胞、周细胞和星形胶质细胞的功能障碍、紧密连接和基底膜的破坏导致BBB通透性增加,增强血管屏障完整性恢复缺血性中风后受影响脑组织的氧气和营养供应,才能改善卒中患者的预后[7]。周细胞是缺血性卒中后微血管完整性和修复的关键细胞,它们与毛细血管内皮细胞密切接触,这使它们能够调节血流并稳定血管结构[8]。卒中后,梗死周围区域新生血管由于内皮细胞中缺少紧密连接(Tight junction, TJ)和粘附连接(adherens junctions, AJ)而具有异常高的血脑屏障通透性[9]。基底膜(basement membrane, BM)也是血管屏障的重要部分,基底膜结构被破坏,周细胞与基底膜解离,并远离脑微血管内皮细胞,从而造成血管内皮细胞胞间连接疏松,加剧血管屏障通透性[10]。因此,促进血管新生以及新生血管中TJ、AJ的形成,增加微血管周细胞覆盖,增强血管屏障的完整性,将为改善卒中康复提供一种有前途和更安全的治疗策略。
内皮细胞与周细胞通过物理接触或旁分泌信号进行细胞通讯,在调节血管新生和稳定新生血管中发挥重要作用[11]。内皮细胞分泌的PDGF-BB,是周细胞募集和固位到新生血管最有效的调节因子[12],可促进周细胞迁移到发育中的血管壁。同时周细胞可以通过调节PDGFRβ、VEGF、Ang1等信号途径,调控内皮细胞的增殖、迁移和分化,稳定毛细血管。PDGF-PDGFRβ信号不正常是目前发现的导致功能性血脑屏障维持缺陷的少数通路之一,这种内皮细胞-周细胞分子通信的中断会导致周细胞的渐进性丢失、血脑屏障高通透性以及血管生成障碍[13],这些研究表明PDGF-PDGFRβ信号对于周细胞维持血管屏障的完整性与稳定性具有重要意义[14]。
外泌体是细胞外囊泡的一种,它通过向受体细胞传递其所携带的蛋白质、脂质及核酸(包括DNA和RNA)等物质来介导细胞间信号通讯[15]。近年来,越来越多的研究发现外泌体在脑血管疾病治疗方面发挥着重要作用。血管内皮细胞是血管生成的重要效应细胞,更多的研究是将内皮细胞作为靶细胞来评价各种干细胞及其他细胞来源的外泌体或血浆来源的外泌体促进血管新生的作用,对内皮细胞产生的外泌体研究较少。为了阐明EC-Exo对缺血性中风小鼠血脑屏障的作用及关键药效环节,本研究对各组小鼠脑组织进行研究,采用伊文思蓝渗漏、IgG渗漏实验、PDGFRβ/CD31免疫荧光双染等考察EC-Exo对血管屏障通透性及血管周细胞覆盖率的影响;通过IF和WB对基底膜蛋白、紧密连接蛋白和粘附连接蛋白等影响BBB相关蛋白进行验证,明确EC-Exo促进缺血性中风小鼠血管成熟稳定及增强BBB完整性作用机制和关键药效环节。
参考文献
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