原著
脑损伤修复
保护与再生
揭示急性缺血性脑卒中后血糖管理的理论依据
宁波大学附属第一医院黄毅与徐天琪团队
中国宁波大学附属第一医院黄毅与徐天琪团队最新研究发现,健康的脑微血管内皮细胞能够将完整的线粒体转移到氧糖剥夺损伤的脑微血管内皮细胞中,而氧糖剥夺后高血糖刺激能够抑制脑微血管内皮细胞之间的线粒体转移并破坏线粒体功能,同时加重血脑屏障损伤。这一研究提示,脑微血管内皮细胞间的线粒体转移可能脑缺血损伤后血脑屏障自我代偿和修复的机制之一,可为脑卒中的治疗带来新的药物靶点。
血脑屏障破坏是急性缺血性脑卒中的早期事件,可导致继发性脑出血转化[1]。临床研究表明,急性缺血性脑卒中后应激性血糖升高是脑出血转化的危险因素[2],但其分子机制尚不清楚。近年来有研究发现,线粒体并不是固定在细胞内的,也可在细胞间进行转移。将完整的外源性线粒体从健康细胞转移到损伤细胞可帮助后者恢复线粒体功能[3]。脑缺血损伤可促进星型胶质细胞向神经细胞转移健康的线粒体,维持神经细胞的活性[4]。脑微血管内皮细胞是血脑屏障的主要成分,可维持其线粒体功能对血脑屏障完整性至关重要[5]。探索脑微血管内皮细胞之间是否存在线粒体转移现象,以及急性缺血性脑卒中后应激性高血糖对线粒体转移的影响或许可为急性缺血性脑卒中后血脑屏障破坏提供一种新的机制解释。
黄毅与徐天琪等首先观察了脑微血管内皮细胞之间是否存在线粒体转移现象,随后探究了氧糖剥夺损伤以及其后的高糖刺激对脑微血管内皮细胞间线粒体转移程度的影响。结果发现,健康的脑微血管内皮细胞可将自身完整的线粒体转移至氧糖剥夺损伤的脑微血管内皮细胞,而氧糖剥夺损伤后的高糖刺激能够抑制脑微血管内皮细胞间的线粒体转移程度,并破坏线粒体功能。紧接着以脑微血管内皮细胞建立了血脑屏障体外模型,可见氧糖剥夺后应激性高血糖能够降低脑微血管内皮细胞的总体能量代谢水平,并增加血脑屏障通透性。研究还回顾性分析了急性缺血性脑卒中后应激性高血糖与血脑屏障破坏的相关性。以影像学结果和临床症状对急性缺血性脑卒中后脑出血转化的严重程度进行分析,并以此作为血脑屏障破坏严重程度的指标。结果发现急性缺血性脑卒中后应激性高血糖是重度脑出血转化的独立预测因子。该研究提示,急性缺血性脑卒中后应激性高血糖可以加重血脑屏障破坏,并创新性的通过线粒体转移程度的分析,解释了血脑屏障破坏的内在机制,这可能为急性缺血性脑卒中的治疗提供一种新的药物靶点。与此同时,该研究再次强调了急性缺血性脑卒中患者血糖管理的重要性,并为其提供重要的理论依据。
通讯作者:黄毅,副研究员,浙江省动脉粥样硬化疾病精准医学研究重点实验室脑血管病方向PI,宁波大学硕士生导师,宁波市领军拔尖人才,浙江省科技专家库成员,美国Loma Linda大学访问学者。主要开展脑血管病的早期诊断分子标记物的筛选和脑血管损伤引发早期脑损伤的保护机制研究,主持参与国家和省自然科学基金5项;以第一或通讯作者发表SCI论文20余篇;总SCI影响因子大于100;被引用率达1230次;Google H指数(H-index)为21;授权国家发明专利4项(转化2项);获得省市级科技奖励5项。担任Front Cell Neurosci, Front Genet杂志客座编委,以及Front Immunol, Epigenomics, Biomedicine &Pharmacotherapy, Aging, BMC Medical Genomics, Gene等杂志特约审稿专家。
第一作者:徐天琪,住院医师,硕士,毕业于上海交通大学医学院。在上海交通大学医学院附属瑞金医院神经病学实验室(脑血管组负责人傅毅教授组)完成相关临床研究培训,熟练掌握临床试验设计与分析的基本原则、脑影像结果处理和临床统计分析。在上海交通大学Med-X 研究院(上海交通大学王宽诚讲席教授、Med-X 研究院副院长杨国源教授组)完成相关基础研究培训,熟练掌握小鼠脑缺血模型制备、体外血脑屏障及糖氧剥夺模型建立、细胞免疫荧光、蛋白质提取检测等实验技能。目前以第一作者发表SCI论著4篇,累计一作影响因子近20分,多次参与国际、国内脑卒中学术大会并进行论文口头汇报,获得“第十届东方神经病学会议优秀论文奖”、“Stroke Society of Australasia Bursary Award”等奖项。
基金资助:宁波市公益科技项目(2022S023,负责人杨剑宏),宁波市自然科学基金项目(2022J211,负责人孙杰),宁波市品牌学科项目(PPXK2018-04,负责人高翔),宁波市医疗卫生高端团队项目(2022020304,负责人高翔),浙江省动脉粥样硬化疾病精准医学研究重点实验室项目(2022E10026,参与人黄毅)
文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2024年6期发表。
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https://www.sjzsyj.com.cn/CN/10.4103/1673-5374.385851
引用本文:
Xu T, Yang J, Xu Y, Wang X, Gao X, Sun J, Zhou C, Huang Y (2024) Post-acute ischemic stroke hyperglycemia aggravates destruction of the blood-brain barrier. Neural Regen Res 19(6):1344-1350.