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vWF-A2与波形蛋白结合导致微血栓形成在蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血中的作用及机制研究

批准号:
82101363
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
段婉莹
依托单位:
学科分类:
脑血管结构、功能异常及相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
段婉莹

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
蛛网膜下腔出血(SAH)后迟发性脑缺血(DCI)是导致结局不良的主要原因,脑微血栓形成是引发DCI的关键病理改变,但机制尚不明确且缺乏有效治疗手段。申请人前期研究发现,血管性血友病因子(vWF)作为反映凝血和血管内皮损伤的敏感性指标,可能参与了SAH后微血栓形成并有助于预测DCI发生。近期基础研究提示,vWF激活后可通过A2结构域与内皮细胞表面的波形蛋白结合。据此我们假设,SAH后可通过激活vWF-A2结构域与波形蛋白结合粘附于脑血管腔内并募集血小板,导致微血栓形成,进一步造成微循环灌注不足而发生DCI。本项目拟通过建立小鼠SAH模型,应用免疫组化、免疫荧光及ELISA等方法阐明vWF-A2结构域与波形蛋白结合在微血栓形成中的作用,通过激光散斑对比成像和动物行为学评价等技术验证其对脑微循环灌注和神经功能预后的影响,明确其导致SAH后DCI的机制,寻找关键的作用靶点,为治疗提供新的理论依据。
英文摘要
Delayed cerebral ischemia (DCI) after subarachnoid hemorrhage (SAH) is the main cause of poor outcome, and cerebral microthrombosis is the key pathological change that causes DCI, but the mechanism is not clear and there is a lack of effective treatment. Our studies have found that von Willebrand factor (vWF), as a sensitive indicator of coagulation and endothelial injury, may play an important role in microthrombosis formation after SAH and help to predict the occurrence of DCI. There has been evidence that the activated vWF can bind to vimentin on the surface of endothelial cells and platelets through the A2 domain. Therefore, we speculated that after SAH, vWF-A2 and vimentin interaction contributes to microthrombosis formation by adhere to the cerebrovascular lumen and recruit platelets, leads to insufficient microcirculation perfusion and DCI. To verify this hypothesis, we intend to investigate the role of vWF-A2/vimentin interaction on microthrombosis formation by establishing the SAH model in mice and using immunohistochemical, immunofluorescence and ELISA, further verify its effect on cerebral microcirculation perfusion and neurological function by laser speckle contrast imaging (LSCI) and neurobehavior tests, clarify the mechanism in the DCI after SAH, and find the key potential therapeutic targets to provide new ideas for the treatment, which has important research significance and clinical value.
迟发性脑缺血(DCI)是蛛网膜下腔出血(SAH)后导致死亡和残疾的主要原因,但是一直以来缺乏有效的干预措施和治疗手段;微血栓形成是导致DCI的关键因素,然而其在DCI中的作用及机制目前尚未明确。前期研究发现,血管性血友病因子(vWF)作为反映凝血和血管内皮损伤的敏感性指标,激活后可通过A2结构域与内皮细胞表面的波形蛋白结合形成微血栓。本项目探究了vWF-A2结构域与波形蛋白结合在SAH后微血栓形成以及后续DCI发生中的可能作用和机制。我们采用SAH动物模型,应用免疫组化、免疫荧光及ELISA等方法观察分析了vWF-A2结构域与波形蛋白结合对微血栓形成的影响(结构影响);在此基础上,通过激光散斑对比成像和动物行为学评价等方法进一步验证其导致的微血栓对SAH后微循环灌注和神经功能的影响,分析靶通路在DCI发生中的作用及机制(功能影响)。在SAH小鼠的脑动脉中直接观察到了明显的腔内串珠样vWF多聚体形成,且波形蛋白-/-基因敲除小鼠脑动脉中的vWF串和微血栓形成数量明显减少,波形蛋白的缺失并不影响血浆中vWF的表达。A2蛋白(重组A2结构域)可以抑制内皮细胞上vWF与波形蛋白相互作用,A2蛋白治疗可以减少SAH小鼠脑血管内vWF串和微血栓的形成,改善脑灌注和短期神经功能预后。综上,我们发现SAH后激活形式下的vWF可以通过A2结构域与血管内皮细胞表面的波形蛋白相互作用发生结合,在脑血管腔内粘附生成vWF串,完成血小板初始募集并促使微血栓形成,进一步导致微循环灌注不足和不良预后;若阻断vWF-A2结构域与波形蛋白结合,则可以通过减少微血栓形成、改善微循环灌注不足、降低DCI发生,从而达到改善预后的目的;该靶点具有临床转化及药物治疗潜力,为后续明确最佳DCI管理策略以及实现个体化精准医疗提供了理论依据。
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