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高血压小鼠模型脑微出血的发展:新发现与潜在治疗靶点
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年03月06日 来源:Journal of Neuroinflammation 9.3
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为探究脑微出血(CMH)发展机制,研究人员用高血压小鼠模型研究,发现其形成与血压、小胶质细胞有关。
脑微出血(Cerebral microhemorrhages,CMH),就像是大脑里的 “定时炸弹”,它是大脑微出血(Cerebral microbleeds,CMB)的病理基础。CMB 在磁共振成像(MRI)上表现为小的含铁血黄素沉积灶,和老年人的认知障碍以及缺血性、出血性中风密切相关。高血压和衰老都是 CMH 的主要危险因素,可高血压究竟是如何导致 CMH 的,其中的机制却一直是个谜。而且,CMH 的血管起源也不明确,这就像一团迷雾,笼罩在科研人员心头,阻碍着相关疾病治疗和预防的进展。为了拨开这团迷雾,来自美国加利福尼亚大学欧文分校(University of California, Irvine)的研究人员开展了一项研究,相关成果发表在《Journal of Neuroinflammation》杂志上。
研究人员主要用到了以下几种关键技术方法:一是构建动物模型,选用 17 月龄的 C57BL/6J 小鼠,通过皮下渗透泵输注血管紧张素 II(Angiotensin II,Ang II)诱导高血压;二是采用组织清除技术(iDISCO),结合凝集素 - DyLight 标记,对 1 毫米厚的脑切片进行三维成像,观察 CMH 和脑血管;三是运用免疫染色技术,检测 Iba-1 和 CD206 的表达,研究小胶质细胞和巨噬细胞在 CMH 形成中的作用;四是通过普鲁士蓝染色和图像分析,对 CMH 进行检测和定量。
下面来看具体的研究结果:
CMH 周围血管以毛细血管为主:研究人员对 Ang II 或磷酸盐缓冲液(PBS)处理的小鼠脑组织进行观察,发现 CMH 病变周围的血管,绝大多数(>97%)内径小于 10μm,属于毛细血管范围。这表明在该小鼠模型中,CMH 主要起源于毛细血管。
Ang II 导致血压升高和 CMH 形成增加:给小鼠输注 Ang II 4 周后,小鼠的平均动脉压(MAP)显著升高,同时 CMH 数量也明显增多。而且,CMH 数量和 MAP 呈正相关,这说明高血压和 CMH 的形成密切相关,高血压很可能是导致 CMH 的重要因素。
替米沙坦(Telmisartan)抑制血压升高和 CMH 形成:替米沙坦是一种血管紧张素 II 1 型受体(AT1R)阻滞剂。实验中,给予替米沙坦的小鼠,在输注 Ang II 后,血压没有升高,CMH 的形成也被抑制。这表明通过阻断 AT1R 来降低血压,能够减少 CMH 的发生,提示控制血压对预防 CMH 具有重要意义。
Ang II 输注使 Iba-1 免疫反应性升高:免疫组化检测发现,Ang II 诱导高血压的小鼠,其 Iba-1 免疫反应性比对照组增加了两倍。Iba-1 是小胶质细胞和巨噬细胞的标记物,这意味着 Ang II 可能激活了小胶质细胞和巨噬细胞。进一步分析发现,CMH 数量和 Iba-1 免疫反应性呈正相关,暗示小胶质细胞的激活或许和 CMH 的形成有关。
PLX3397 抑制微胶质细胞和巨噬细胞,减少 CMH 形成:研究人员使用 PLX3397(一种选择性集落刺激因子 1 受体(CSF1R)抑制剂)来消耗小胶质细胞和巨噬细胞。结果显示,服用 PLX3397 饮食的小鼠,Iba-1 免疫反应性显著降低,同时 Ang II 诱导的 CMH 数量也明显减少。这表明小胶质细胞和巨噬细胞在 Ang II 诱导的 CMH 形成过程中发挥了重要作用,抑制这些细胞可以有效减少 CMH 的发生。
CD206 免疫反应性与 CMH 形成无关:研究人员用 CD206 标记血管周围的巨噬细胞,结果发现 Ang II 输注对 CD206 免疫反应性没有影响,而且 CD206 免疫反应性和 CMH 数量之间也没有明显关联。这说明在 Ang II 诱导的 CMH 形成过程中,血管周围巨噬细胞的作用可能不如小胶质细胞重要。
综合上述研究结果,研究人员得出结论:Ang II 输注会导致老年小鼠高血压和小胶质细胞激活,CMH 的形成主要依赖于高血压途径,且 CMH 大多出现在毛细血管周围。此外,研究还发现了一种相对独立于高血压的、依赖小胶质细胞的 CMH 形成途径。这一研究成果意义重大,它不仅揭示了高血压和小胶质细胞在 CMH 形成中的关键作用,还为 CMH 的预防和治疗提供了新的方向。一方面,强调了控制血压在预防 CMH 中的重要性;另一方面,提示小胶质细胞有可能成为预防 CMH 的新治疗靶点。不过,该研究也存在一定的局限性,比如依靠血管直径来分类血管类型可能存在误差,未直接测量血脑屏障通透性等。但总体而言,这项研究为脑血管疾病领域的研究开辟了新道路,有望推动相关疾病治疗手段的进一步发展。
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