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.2019年2月18日；7(1):23.
doi:10.1186/s40478-019-0676-8。

壁细胞衍生层粘连蛋白-α5在缺血性卒中中起着有害作用

阿比吉特·尼瓦内 1, 杰西卡约翰逊 1, 本杰明·阮 1, 杰弗里·米纳 2, 瑶瑶 三
附属机构

壁细胞衍生层粘连蛋白-α5在缺血性卒中中起着有害作用

阿比吉特·尼瓦内等。 神经病理学学报. .

摘要

在血脑屏障（BBB），层粘连蛋白-α5主要由内皮细胞和壁细胞合成。内皮层粘连蛋白-α5在稳态条件下对血脑屏障的维持是不必要的，但在病理条件下抑制炎症细胞外渗。然而，壁细胞衍生层粘连蛋白-α5是否参与血管完整性调节尚不清楚。为了回答这个问题，我们产生了壁细胞层粘连蛋白-α5缺乏的转基因小鼠（α5-PKO）。在稳态条件下，在α5-PKO小鼠中未观察到血脑屏障完整性和脑血流（CBF）缺陷，这表明壁细胞衍生的层粘连蛋白-α5在稳态条件下对血脑屏障维持和CBF调节是可有可无的。然而，在缺血再灌注（MCAO）损伤后，α5-PKO小鼠表现出较轻的神经元损伤，包括梗死体积减少、神经元死亡减少和神经功能改善。此外，α5-PKO小鼠也表现出血管损伤减轻（BBB破坏较轻，炎症细胞浸润减少，脑水肿减轻，出血转化减少）。力学研究表明，缺血再灌注损伤后，α5-PKO小鼠的紧密连接蛋白（TJP）丢失和周细胞覆盖减少程度较轻，表明α5-PK0小鼠的缺血性损伤减轻可能是由于血管损伤程度较轻所致。这些发现表明，壁细胞衍生层粘连蛋白-α5在缺血性卒中中起着有害作用，抑制其信号传导可能具有神经保护作用。

关键词：血脑屏障；缺血性卒中；层粘连蛋白；MCAO；壁画细胞。

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出版同意书

不适用。

竞争性利益

作者声明，他们没有相互竞争的利益。

出版商备注

Springer Nature在公布的地图和机构关联中的管辖权主张方面保持中立。

数字

图1
图1
在α5-PKO小鼠的壁画细胞中，Lama5的表达被消除。一对照组和α5-PKO小鼠皮层层粘连蛋白-α2（绿色）和层粘连素-α5（红色）染色的代表性图像。比例尺 = 100 微米。b对照组和α5-PKO小鼠皮层层粘连蛋白-α2和层粘连素-α5水平的代表性western印迹和定量。n个 = 4c（c）从对照组和α5-PKO脑分离的原始壁细胞中平滑肌肌动蛋白-α（SMA，绿色）和层粘连蛋白-α5（红色）染色的代表性图像。比例尺 = 50 微米。d日定量显示从α5-PKO脑中分离的原代壁细胞缺乏层粘连蛋白-α5表达。n个 = 6个独立实验，每个实验至少检测50个细胞。学生的t吨-测试***第页 < 0.001，与对照组相比
图2
图2
在稳态条件下，α5-PKO小鼠的BBB完整性和CBF不受影响。一对照组和α5-PKO小鼠皮层IgG（红色）和CD31（绿色）染色的代表性图像。比例尺 = 100 微米。b定量显示对照组和α5-PKO脑中FITC-Dextran的可比水平。n个 = 5c（c）对照组和α5-PKO脑中CBF/脑灌注的典型激光散斑图像。d日定量显示对照组和α5-PKO脑中CBF/脑灌注水平相似。n个 = 5
图3
图3
在稳态条件下，α5-PKO小鼠的紧密连接不受影响。a、 b条ZO-1（绿色）/CD31（红色）的代表性图像(一)和Claudin-5（绿色）/CD31（红色）(b)在对照和α5-PKO小鼠的皮层中染色。比例尺 = 50 微米。c（c）对照和α5-PKO小鼠皮层中ZO-1和Claudin-5水平的代表性蛋白质印迹和定量。n个 = 4d日TEM图像显示正常对照组和α5-PKO脑的紧密连接结构。黑色箭头表示紧密连接。TEM，透射电子显微镜。比例尺 = 800 纳米
图4
图4
在稳态条件下，α5-PKO小鼠的周细胞覆盖率和AQP4覆盖率不受影响。一对照组和α5-PKO小鼠皮层PDGFRβ（绿色）和CD31（红色）染色的代表性图像。比例尺 = 50 微米。b定量显示对照组和α5-PKO小鼠皮层周细胞覆盖率相当。n个 = 4c（c）对照组和α5-PKO小鼠皮层AQP4（绿色）和CD31（红色）染色的代表性图像。比例尺 = 50 微米。d日定量显示对照组和α5-PKO小鼠皮层中AQP4的覆盖率相当。n个 = 4.AQP4、水通道蛋白-4
图5
图5
α5-PKO小鼠脑缺血后损伤较小，神经功能改善，体重减轻。一损伤后第1、2和7天，对照组和α5-PKO脑内甲酚紫染色的代表性图像。b量化显示损伤后第1、2和7天，α5-PKO小鼠的脑梗死体积减少。n个 = 8c（c）量化显示损伤后第5天和第7天，α5-PKO小鼠的神经严重程度评分降低。mNSS，改良神经系统严重程度评分。n个 = 8d日定量显示受伤后第4-7天，α5-PKO小鼠的体重减轻减轻。n个 = 8. *第页 < 0.05，与相同时间点的对照组相比
图6
图6
α5-PKO小鼠在缺血性卒中后有轻度的BBB破坏。一有代表性的图像显示，伤后第1天，对照组和α5-PKO大脑中出现Evans蓝渗漏。b量化显示伤后第1天、第2天和第7天，α5-PKO脑内Evans蓝渗漏减少。n个 = 5c（c）量化显示伤后第1天、第2天和第7天α5-PKO脑内FITC泄漏减少。n个 = 5. *第页 < 0.05，与对照组相比
图7
图7
α5-PKO小鼠在缺血性卒中后炎症细胞浸润减少。一伤后第1、2和7天，对照组和α5-PKO脑半影Ly6G（红色）染色的代表性图像。比例尺 = 50 微米。b定量显示Ly6G外渗减少+α5-PKO脑半影中的中性粒细胞在损伤后第1天和第2天，但不是第7天。n个 = 5c（c）损伤后第1、2和7天，对照组和α5-PKO脑半影中CD3（红色）染色的代表性图像。比例尺 = 50 微米。d日定量显示CD3外渗减少+伤后第1、2和7天，α5-PKO脑半影区的淋巴细胞。n个 = 5e（电子）损伤后第1、2和7天，对照组和α5-PKO脑半影CD68（红色）染色的代表性图像。比例尺 = 50 微米。（f）定量显示CD68外渗减少+伤后第1天和第2天，而不是第7天，α5-PKO脑半影中的单核细胞。n个 = 5. *第页 < 0.05，与相同时间点的对照组相比
图8
图8
α5-PKO小鼠在缺血性卒中后TJP损失较轻。一伤后第1天、第2天和第7天，对照组和α5-PKO脑半影ZO-1（绿色）和CD31（红色）染色的代表性图像。比例尺 = 50 微米。b量化结果显示，伤后第1天和第2天，α5-PKO脑半影区的ZO-1覆盖率较高，但第7天没有。n个 = 5c（c）伤后第1天、第2天和第7天，对照组和α5-PKO大脑半影中Claudin-5（绿色）和CD31（红色）染色的代表性图像。比例尺 = 50 微米。d日量化显示，伤后第1天和第2天，α5-PKO大脑半影中Claudin-5的覆盖率较高，而不是第7天。n个 = 5. *第页 < 0.05，与相同时间点的对照组相比
图9
图9
α5-PKO小鼠在缺血性卒中后周细胞覆盖率降低程度较轻，AQP4覆盖率不变。一伤后第1、2和7天，对照组和α5-PKO脑半影PDGFRβ（绿色）和CD31（红色）染色的代表性图像。比例尺 = 50 微米。b量化显示，伤后第1天和第2天，α5-PKO脑半影中周细胞覆盖率较高，而不是第7天。n个 = 5c（c）伤后第1、2和7天，对照组和α5-PKO脑半影AQP4（绿色）和CD31（红色）染色的代表性图像。比例尺 = 50 微米。d日量化显示，伤后第1天、第2天和第7天，对照组和α5-PKO脑的半影区AQP4覆盖率相似。n个 = 5. *第页 < 0.05，与相同时间点的对照组相比。AQP4，水通道蛋白-4
图10
图10
α5-PKO小鼠减轻了缺血性卒中后的脑肿胀和出血性转化。一量化显示，受伤后第1天和第2天，α5-PKO小鼠的脑肿胀减轻，但第7天没有。n个 = 5b受伤后第1、2和7天，对照组和α5-PKO小鼠的血红蛋白（绿色）和CD31（品红色）染色的代表性图像。比例尺 = 50 微米。c（c）量化显示受伤后第1、2和7天，α5-PKO小鼠的血红蛋白密度降低。n个 = 5. *第页 < 0.05，与相同时间点的对照组相比
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