年轻大鼠血管内皮细胞通过 HIF-1α 促进老年缺血性脑卒中大鼠神经功能恢复

为探究年轻大鼠血管内皮细胞（VECs）能否促进老年缺血性脑卒中大鼠神经功能恢复，研究人员构建 MCAO 模型并注射不同来源 VECs。发现年轻 VECs 可通过更强 DNA 结合活性的 HIF-1α 减少凋亡、缩小梗死体积，提升神经功能，为老年脑卒中治疗提供新方向。

　　脑卒中（中风）作为全球成年人致残的主要原因之一，其中缺血性脑卒中占比高达 71%-80.5%，尤其对老年群体威胁巨大。与年轻患者相比，老年脑卒中患者神经功能恢复往往更差，且目前缺乏有效的治疗手段。缺氧诱导因子 1α（HIF-1α）作为调节缺氧反应的关键分子，其在脑卒中后神经修复中的作用存在争议：既有研究认为其在急性期可能加重神经损伤，也有证据显示其对神经再生和血管新生具有促进作用。然而，老年个体中 HIF-1α 功能是否存在缺陷，能否通过外源性干预改善神经修复，仍是亟待解决的科学问题。

为破解这一难题，西安医学院第二附属医院与西南医科大学附属医院等机构的研究人员开展了相关研究。他们假设年轻个体来源的血管内皮细胞（VECs）可能通过增强 HIF-1α 活性，改善老年脑卒中大鼠的神经功能，并围绕这一假设展开了系列实验。该研究成果发表在《iScience》杂志上，为老年脑卒中的治疗提供了新的思路和潜在靶点。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先构建了老年大鼠大脑中动脉闭塞（MCAO）模型模拟缺血性脑卒中；然后从年轻和老年大鼠大脑皮层分离培养 VECs，并通过免疫荧光染色（von Willebrand 因子鉴定）确认细胞纯度；采用侧脑室注射方式将不同来源的 VECs 移植到 MCAO 模型大鼠体内；运用改良神经功能缺损评分（MNSS）、转角测试评估神经功能，TTC 染色测量梗死体积，TUNEL 染色检测神经元凋亡，免疫组化检测微血管密度（CD31 标记），Western blot 和 ELISA 分析 HIF-1α 蛋白表达及 DNA 结合活性、神经生长因子（NGF）水平等。

老年大鼠 HIF-1α 活性下降与神经功能恢复受损

研究发现，与年轻 MCAO 大鼠相比，老年 MCAO 大鼠在术后 21 天的神经功能评分（MNSS 和转角测试）显著更差，提示老年个体神经修复能力低下。尽管不同时间点（术后 1、3、7 天）年轻与老年大鼠缺血皮层的 HIF-1α mRNA 和蛋白水平无显著差异，但老年大鼠 HIF-1α 的 DNA 结合活性明显降低，表明其转录调控功能受损，这可能是老年神经恢复不佳的重要机制。

年轻 VECs 通过 HIF-1α 促进老年大鼠神经功能恢复

将年轻 VECs 移植到老年 MCAO 大鼠侧脑室后，与老年 VECs 组相比，年轻 VECs 组在术后 3、7、21 天的神经功能显著改善，梗死体积显著缩小（16.96±9.59% vs. 34.30±8.25%），缺血区神经元凋亡率明显降低。进一步通过 HIF-1α siRNA 沉默年轻 VECs 的 HIF-1α 表达后，其促进神经恢复的效应被完全逆转，梗死体积和凋亡率回升，证实 HIF-1α 是关键介导因子。

年轻 VECs 通过 HIF-1α 增强血管新生和神经营养因子表达

在机制研究中，年轻 VECs 组大鼠缺血区的微血管密度（CD31 阳性血管计数）显著高于老年 VECs 组（328.08±111.46/mm2 vs. 171.08±87.13/mm2），且神经生长因子（NGF）蛋白水平在术后 24 小时明显升高。当 HIF-1α 被沉默后，微血管密度和 NGF 表达均显著下降，提示 HIF-1α 通过调控血管内皮生长因子（VEGF）等下游基因，促进血管新生和神经营养支持，从而改善神经修复微环境。

研究结论与意义

本研究首次证实，年轻大鼠 VECs 可通过其高活性的 HIF-1α，促进老年缺血性脑卒中大鼠的神经功能恢复，其机制与减少神经元凋亡、增强血管新生和 NGF 表达密切相关。尽管老年个体与年轻个体的 HIF-1α 蛋白水平无显著差异，但其 DNA 结合活性的下降是导致神经修复能力衰退的关键因素。通过外源性年轻 VECs 补充高活性 HIF-1α，为逆转老年脑卒中后神经恢复障碍提供了新策略。该研究不仅揭示了年龄相关 HIF-1α 功能衰退的机制，也为开发基于 VECs 或 HIF-1α 激活的老年脑卒中治疗方法奠定了实验基础，有望为临床转化提供新方向。需要注意的是，研究使用雄性大鼠模型，未来需进一步验证性别差异对结果的影响，同时深入探索 HIF-1α DNA 结合活性调控的具体分子机制。