格列卫/伊马替尼减轻脑出血后脑血管损伤和表型转化

　　本研究探讨了以下假设：脑出血 (ICH) 通过对血小板衍生生长因子 (PDGF) 受体的作用促进可扩散因子的释放，这些因子可显着影响远离损伤部位的脑动脉的结构和功能。研究了四组成年雄性 Sprague-Dawley 大鼠（每组n= 8 只）：1) 假；2) 假手术 + 60 mg/kg ip 格列卫/伊马替尼；3）ICH（胶原酶法）；和4) ICH + 60 mg/kg ip 伊马替尼在受伤后 60 分钟给予。受伤后 24 小时，深水动脉被动直径 (+3 mM EGTA) 平均为 244 ± 7 μm (在 60 mmHg)。ICH 将被动直径显着增加至 6.4%，顺从性降低至 42.5%。对于压力和钾诱导的收缩，ICH 降低了高达 26.2% 的钙动员，增加了肌丝对钙的敏感性高达 48.4%。ICH 减少了平滑肌 α-肌动蛋白 (αActin) 与非肌肉肌球蛋白重链 (MHC) 的共聚焦共定位，并增加了其与平滑肌 MHC 的共定位，表明 ICH 促进了收缩分化。ICH 还增强了肌球蛋白轻链激酶 (MLCK) 与 αActin 和调节性 20-kDa 肌球蛋白轻链的共定位。ICH 对被动直径、顺应性、收缩性的所有影响，用格列卫/伊马替尼治疗的动物的动脉中和收缩蛋白共定位显着降低或缺失。这些发现支持这样的假设，即 ICH 促进血管活性因子释放到脑脊液中，这些血管活性因子可以扩散到脑血管 PDGF 受体并促进其激活，从而改变远离该部位的脑动脉的结构、收缩蛋白组织、收缩性和平滑肌表型的出血。

　　这项研究提供了三个主要发现。首先，ICH 可以显着改变脑血管结构和收缩性，即使在远离损伤部位的 Willis 动脉环中也是如此。其次，ICH 可以诱导与脑血管平滑肌表型转化一致的收缩蛋白组织的变化。第三，用 PDGF 受体拮抗剂格列卫/伊马替尼治疗可以很大程度上逆转 ICH 对脑动脉结构和功能的影响，但不能完全逆转。总之，这些发现支持了这样的假设，即进入脑脊液的血液会促进血管活性因子的释放，而血管活性因子又可以扩散到整个颅腔并作用于 PDGF 信号传导，以帮助介导脑血管结构和功能的变化，这些变化是 ICH 的特征。

　　PDGF 是成纤维细胞、血管平滑肌、血管内皮和周细胞以及中枢神经系统中发现的非血管细胞类型（包括星形胶质细胞、神经元和雪旺细胞）的重要生长因子家族。PDGF 分子表达为四种不同的多肽单体（A、B、C 和 D），每种约 100 个氨基酸，它们结合成用作活性配体的二聚体。顾名思义，PDGF 二聚体可以来源于十几种不同的细胞类型，但在血小板中含量特别丰富。PDGF 二聚体的细胞效应由两种独立的酪氨酸激酶受体介导，PDGF-α 受体和 PDGF-β 受体在与 PDGF 结合后形成同源二聚体或异源二聚体。反过来，对 PDGF 的确切细胞反应取决于 PDGF 二聚体的组成和结合的受体组合。在血管细胞类型中，活化的 PDGF 受体通常通过磷脂酰肌醇 3-激酶、磷脂酶 Cγ 和丝裂原活化蛋白激酶途径与基因表达的变化耦合。在血管平滑肌中，PDGF 激活的信号通路通常会影响收缩去分化和细胞骨架重塑 。

　　化合物格列卫/伊马替尼，也称为 Gleevec 或 STI-571，在鉴定 PDGF 的生物学效应方面非常有用。格列卫/伊马替尼最初被设计为 BCR-ABL 的高度特异性抑制剂，这是一种 EGFR 突变，具有组成型活性并仅在癌细胞中表达，特别是那些慢性髓性白血病。这一策略被证明是有效的，伊马替尼仍然是大多数慢性粒细胞白血病患者的一线口服有效疗法。正如 9,000 多项已发表的研究（包括约 800 项临床试验）所表明的那样，格列卫/伊马替尼耐受性良好，对几种不同的癌症有效，并且副作用适中，其中大部分似乎是血管性质的。随后的工作表明，伊马替尼是一种有效的 PDGF 受体拮抗剂，这是其在健康组织中的主要作用。Su 等人于 2008 年首次发表了伊马替尼在 ICH 后可能有效的观点。他报告说，在缺血性卒中治疗期间，给予伊马替尼可降低 tPA 对脑血管通透性的影响。Ma 等人首次报道了独立于溶栓治疗，使用伊马替尼来减轻 ICH 对血脑屏障通透性的影响。随后的研究进一步表明，伊马替尼可以减轻脑血管痉挛并保持血脑屏障通透性。蛛网膜下腔出血后。格列卫/伊马替尼还可以减少 ICH 后脑微血管平滑肌向炎症表型的转化。总之，这些发现支持这样的假设，即颅内隔室中的血液具有重要的 PDGF 受体依赖性血管效应。然而，这些影响包括脑血管结构和收缩性变化的程度在很大程度上仍未被报道。

　　在本研究中，脑内注射胶原酶会导致右尾状壳核出血，如前所述，但也增加了 MCA 第二分支段的被动直径。在远离出血部位的这些 MCA 节段中，ICH 也降低了增量顺应性。提高了 ICH 释放一种或多种可扩散因素的可能性，这些因素使 MCA 变硬和扩大。鉴于用格列卫/伊马替尼治疗的动物不存在被动直径的增加和增量顺应性的降低，结果表明 ICH 释放的可扩散重塑因子最终影响了 PDGF 受体的激活。然而，伊马替尼的一个显着效果是它降低了假动脉的动脉顺应性，但对动脉直径没有影响。

　　在 Sham 动脉中，单独使用格列卫/伊马替尼增加了 NM-MHC 和 αActin 的低强度像素比例，并降低了两种标记的高强度像素比例，其效果在质量和数量上都类似于 ICH 对这个标记的影响组合。这种相似性再次表明，ICH 的至少一些影响可归因于内源性 PDGF 受体活性的减弱。然而，必须涉及其他影响，因为在假动脉中，伊马替尼对低 NM-MHC/高 αActin 类别或任何 SM-MHC 与 αActin 共定位类别中的像素分数没有影响。尽管仅 ICH 对所有这些类别都有显着影响。总之，这些结果支持这样的假设，即 ICH 期间释放的扩散因子最终对 PDGF 受体信号传导产生多种影响，总而言之，这促进了 ICH 后的表型收缩分化。

　　总体而言，本研究的结果强调 ICH 可以改变远离出血部位的脑动脉的结构、收缩蛋白组织、收缩力和平滑肌表型。鉴于格列卫/伊马替尼可以减弱或消除许多这些影响，这些发现强化了这样的假设，即 ICH 促进因子释放到 CSF 中，这些因子可以扩散到并影响整个脑血管系统的 PDGF 信号传导。与这一观点一致的是，蛛网膜下腔出血可增加 CSF 中 PDGF 水平的多项发现。蛛网膜下腔出血也增加循环血液中 PDGFs 的证据提出了一种可能性，即 ICH 的一些颅外血管效应也可能通过对血管 PDGF 受体的远程作用来解释。或者，目前的结果也与以下假设一致，即出血性损伤会释放除 PDGF 以外的因子，这些因子可以扩散到远离损伤部位的脉管系统并影响 PDGF 的局部合成和活性。特别是，ICH 和伊马替尼对多个终点的影响之间的定性相似性表明，至少 ICH 的一些影响是通过拮抗 PDGF 受体信号传导介导的。独立于 ICH 后影响 PDGF 信号传导的分子的来源和类型，脑动脉的结构和功能特征对 PDGF 受体拮抗剂的影响高度敏感的发现强调了脑血管平滑肌的表型组成，可能是血管一般来说，平滑肌是高度不稳定和动态的。虽然结果与 ICH 将与 PDGF 受体相互作用的多个分子释放到 CSF 中的可能性高度一致，但很可能还会释放许多其他血管营养因子，包括内皮素、TNF-α、白细胞介素和许多其他因子，其中一些可能在细胞内起作用。事实上，受体串扰是细胞对多种配体同时刺激的反应的共同特征，特别是对于受体的酪氨酸激酶家族。这些因素的作用如何结合起来影响血管结构和功能仍然是一个值得进一步研究的话题，特别是与收缩蛋白组织变化控制收缩性的分子机制有关。需要使用超分辨率显微镜、邻近连接测定和其他具有高空间分辨率的方法对蛋白质-蛋白质相互作用进行更详细的研究，以阐明这些机制。与此同时，PDGF 受体似乎可能是脑血管对 ICH 反应的重要介质，这反过来表明格列卫/伊马替尼可能对 ICH 后患者的临床管理有用。

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