整合素β4调控脑血管发育

作     者：邓昭华 董影影 李颍雯 何欢欢 DENG Zhao-hua;DONG Ying-ying;LI Ying-wen;HE Huan-huan

作者机构：中山大学附属第五医院广东省生物医学影像重点实验室//广东省分子影像工程研究中心广东珠海519000 

出 版 物：《中山大学学报（医学科学版）》 (Journal of Sun Yat-Sen University:Medical Sciences)

年 卷 期：2022年第43卷第5期

页      面：738-747页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 100204[医学-神经病学] 10[医学] 

基　　金：广东省科技计划项目(2020A050510028) 

主　　题：整合素β4 血管发育 血脑屏障 血管畸形 斑马鱼 

摘      要：【目的】探讨整合素β4(ITGB 4)对脑血管生长发育的调控作用。【方法】通过逆转录PCR(RT-PCR)检测靶向itgb 4 mRNA序列的吗啉环(MO)在斑马鱼胚胎中的敲低效果。利用体视显微镜和激光共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope,LSCM)观察抑制itgb 4表达后,斑马鱼胚胎脑部血管的发育变化。通过在斑马鱼胚胎中注射4,6-联脒-2-苯基吲哚(DAPI)染料检测血脑屏障(BBB)发育的完整性。使用小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)在永生化人脑微血管内皮细胞(hCMEC/D 3)中敲低ITGB 4,用蛋白免疫印迹(WB)检测其敲低效果。通过活细胞成像分析仪(IncuCyte®)、基质胶(Matrigel®matrix)成管实验和transwell迁移实验分别检测ITGB 4在hCMEC/D 3中调控细胞增殖、成管和迁移的作用。应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测敲低itgb 4后Wnt/β-catenin信号通路下游靶基因表达变化。【结果】在斑马鱼胚胎中敲降itgb 4引起脑水肿、脑部出血、血脑屏障形成障碍以及后脑血管数量减少等相关表型。细胞实验结果显示,在hCMEC/D 3细胞中抑制ITGB 4的表达导致细胞增殖减缓,管腔形成减少及迁移能力减弱。此外,qRT-PCR结果表明,在斑马鱼胚胎中敲低itgb 4抑制Wnt/β-catenin通路下游靶基因的表达。最后,在hCMEC/D 3细胞中敲低ITGB 4后,通过添加Wnt/β-catenin通路激活剂(BML-284)能明显挽回迁移减少的表型。【结论】ITGB 4通过调节脑血管内皮细胞的增殖、迁移和成管等功能促进脑血管发育并参与调控血脑屏障的形成。