附属医院张晶晶课题组与中科院生物物理所阎锡蕴院士课题组合作发表系列重要研究成果揭示血脑屏障发育新机制

血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)对维持中枢神经系统的稳态至关重要,其发育分为两个阶段(BBB诱导形成和屏障功能成熟),是一个由血管内皮细胞、周细胞等紧密协同的渐进过程。有关BBB的发育,目前的研究主要是分别围绕这两种细胞的作用各自展开。然而,二者是如何相互作用及其协同调控机制,一直是本领域的未解之谜。

近期,中国科学院生物物理研究所阎锡蕴院士课题组与附属医院张晶晶博士课题组经过多年的合作在国际著名的美国科学院院刊(PNAS,影响因子9.67)和蛋白质与细胞(Protein& Cell,影响因子5.37)杂志分别发表了系列题为“CD146 coordinates brainendothelial cell-pericyte communication for blood-brain barrier development”,CD146 is essential forPDGFRβ-induced pericyte recruitment的系列研究论文,揭示了血管因子CD146在BBB发育与功能形成中协同周细胞与血管内皮细胞的作用机制。两项研究成果分别首次报道新生血管标志分子CD146在BBB发育过程中动态调控内皮和周细胞相互作用并促进血脑屏障形成,以及CD146在BBB发育早期将周细胞募集至血管内皮细胞外周的分子机制:在BBB发育早期,CD146在脑血管内皮细胞表达,通过调控紧密连接蛋白Claudin-5的表达诱导屏障功能的形成;随后,周细胞中CD146作为PDGFRβ共受体,促进周细胞向内皮细胞募集;周细胞包裹内皮细胞后,CD146的动态表达是通过周细胞TGF-β1的分泌来被下调,由此抑制免疫细胞浸润到脑实质,促进中枢的免疫稳态,使BBB功能达到进一步的成熟。

该系列研究成果深入揭示了BBB发育中血管内皮和周细胞的有序协同作用机制,同时也将BBB成熟期内皮细胞低表达CD146促进免疫稳态的新机制和课题组前期发现的病理期内皮细胞高表达CD146促进免疫反应相联系,进一步为靶向CD146治疗中枢炎症性疾病提供了新的理论基础。

张晶晶博士课题组系统地利用小鼠、斑马鱼等模式动物开展血脑屏障的发育、功能调节以及疾病条件下血脑屏障的损伤和修复机制等的研究,阎锡蕴院士课题组长期致力于肿瘤血管新靶点CD146在肿瘤血管生成、生长及转移中的作用机制研究。据悉,中科院生物物理所与广东医科大学附属医院为两篇文章的通讯单位,张晶晶教授和阎锡蕴院士为两篇文章的共同通讯作者,斑马鱼平台黄洪新和伍水龙等作为共同作者参与了该项目的研究。该工作受到国家“973”课题计划、国家自然科学基金、广东省杰出青年科学基金等的资助。(编/周圆 审/蔡定彬)

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