整合素β4调控脑血管发育

Abstract

目的探讨整合素β4（ITGB4）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itgb4 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itgb4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/D3）中敲低ITGB4，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ITGB4在hCMEC/D3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itgb4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itgb4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/D3细胞中抑制ITGB4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itgb4抑制Wnt/β-catenin通路下游靶基因的表达。最后，在hCMEC/D3细胞中敲低ITGB4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ITGB4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。

Keywords

• 整合素β4;血管发育;血脑屏障;血管畸形;斑马鱼