内皮细胞HOXB9/SDC4信号通过激活PKCα加剧缺血后血脑屏障和血脊髓屏障破坏的机制研究

本研究针对缺血性卒中后血脑屏障(BBB)和血脊髓屏障(BSCB)破坏的机制，揭示了内皮细胞中HOXB9通过转录调控SDC4促进PKCα激活的关键作用。研究人员通过MCAO大鼠模型和OGD/R细胞模型，结合ChIP和双荧光素酶报告实验，证实HOXB9/SDC4/PKCα通路是缺血性卒中治疗的新靶点，为屏障功能保护提供了理论依据。

　　

缺血性卒中作为全球致死率最高的慢性疾病之一，其引发的血脑屏障(BBB)和血脊髓屏障(BSCB)破坏是导致神经损伤的核心病理环节。尽管目前再灌注治疗取得进展，但屏障功能障碍的分子机制仍未阐明，这成为限制治疗效果的瓶颈。浙江大学附属第一医院的研究团队发现，跨膜蛋白Syndecan-4(SDC4)在缺血后显著上调，但其调控机制及对屏障功能的影响尚不明确。为此，研究人员通过多维度实验揭示了HOXB9/SDC4/PKCα信号轴在屏障破坏中的关键作用，相关成果发表于《Brain Research Bulletin》。

研究采用中脑动脉闭塞(MCAO)大鼠模型和氧糖剥夺/复氧(OGD/R)诱导的人脑微血管内皮细胞(hCMEC/D3)模型，结合AAV介导的基因干预、染色质免疫共沉淀(ChIP)、双荧光素酶报告基因等技术。从临床样本和公共数据库(GSE163827、GSE211439)出发，通过转录组学分析锁定关键靶点。

3.1 缺血再灌注模型中SDC4的上调
MCAO大鼠脑组织和OGD/R处理的hCMEC/D3细胞中，SDC4在mRNA和蛋白水平均显著升高。免疫荧光显示SDC4特异性表达于CD31⁺内皮细胞，提示其参与内皮功能障碍。

3.2 SDC4过表达损害内皮屏障功能
过表达SDC4使hCMEC/D3细胞跨膜电阻(TEER)降低40%，紧密连接蛋白ZO-1、Claudin-5和Occludin表达显著下降。机制上，SDC4通过其可变区促进PKCα磷酸化激活，该发现通过共免疫沉淀验证。

3.3 SDC4干扰逆转屏障损伤
siRNA沉默SDC4可恢复OGD/R导致的TEER下降，使紧密连接蛋白表达量提升2-3倍。动物实验中，AAV-shSDC4处理使MCAO大鼠脑组织Evans Blue渗出减少62%，证实其对BBB的保护作用。

3.5 HOXB9对SDC4的转录调控
JASPAR数据库预测HOXB9在SDC4启动子区有4个结合位点。ChIP实验证实HOXB9特异性结合R3区域(1020-1420bp)，双荧光素酶报告基因显示位点2(1047-1056bp)突变使启动子活性降低75%。HOXB9过表达使SDC4表达量增加3.2倍，而干扰HOXB9则显著抑制OGD/R诱导的SDC4上调。

该研究首次阐明HOXB9作为SDC4转录因子，通过"HOXB9-SDC4-PKCα"级联反应加剧缺血后屏障破坏的分子机制。临床意义在于：1) 发现SDC4可作为缺血性卒中内皮损伤的生物标志物；2) 证实靶向HOXB9启动子结合域能特异性抑制SDC4转录；3) 为开发保护BBB/BSCB的双屏障调控策略提供新思路。值得注意的是，研究还揭示脊髓运动神经元结构保护与炎症因子(IL-6、TNF-α)下调的相关性，提示该通路在远隔器官保护中的潜在价值。这些发现为缺血性卒中的多靶点治疗提供了重要理论依据。