颅内动脉瘤(IA)是蛛网膜下腔出血的主要原因,具有较高的发病率与死亡率。在中国,70-88%的成年 popula tion被发现存在未破裂性IA的情况。现阶段对未破裂IA的治疗方式主要是手术,包括夹闭和血管内治疗,但这些介入性手术可能引发并发症和复发风险。因此,制定适合的无创治疗策略,如药物治疗,显得尤为重要。这些策略旨在稳定未破裂的IA,降低其破裂的风险。尽管已有大量研究,IA的形成和破裂机制仍然不明确。
研究发现,机械应力引起的血管平滑肌细胞(VSMCs)表型转化和异常的血管重塑可能与IA的发病机制相关。然而,具体的机制尚未明确。SDF-1α(基质细胞来源因子-1α)及其受体CXC趋化因子受体4(CXCR4)在炎症细胞趋化、血管生成等多个生物学过程中发挥着关键作用,这些过程与IA形成过程中的血管重塑紧密相连。有研究表明,SDF-1α可以诱导VSMCs中基质金属蛋白酶-2(MMP-2)的高表达到,而CXCR4拮抗剂则能抑制这一诱导反应。
近期,来自海军军医大学附属长海医院神经外科及中国人民解放军海军医学中心神经外科的研究团队合作发表了一篇关于SDF-1α/CXCR4通路的研究,标题为《SDF-1α/CXCR4PathwayMediatesHemodynamics-InducedFormationofIntracranialAneurysmbyModulatingthePhenotypicTransformationofVascularSmoothMuscleCells》。该研究在IA模型中检测了SDF-1α和CXCR4的表达,并通过使用CXCR4受体拮抗剂AMD3100和外源性SDF-1α,验证了该通路在异常血流动力学诱导的IA中的生物学作用。
实验中,研究团队通过机械应力刺激,探讨了人脑VSMCs中SDF-1α/CXCR4通路的激活及其下游信号转导机制。为此,设计了共培养系统,将两种细胞分别置于多孔膜两侧,进行24小时的培养,并在流动腔中施加12dynes/cm2的壁面剪应力(WSS)。研究发现,在低WSS条件下,SDF-1α与CXCR4、MMP-2的表达水平显著上升,而收缩标记物α-SMA的表达则显著下降。
实验结果显示,与未破裂动脉瘤相比,破裂动脉瘤的壁面剪切应力明显降低,并且MMP-2的表达显著增加。通过进一步的分析,研究证实异常的血流动力学能够激活SDF-1α/CXCR4信号通路,诱导VSMCs的表型转化,从而促进IA的形成。这一发现为IA的发病机制提供了新的理解,并为其预防提供了潜在的新方向。
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