创伤性颅脑损伤(traumatic brain injury,TBI)的相关血管的损伤是其损伤的较为关键的部分,也是引起一系列的损伤和继发伤的关键步骤。有效的血管治疗和促进血管生成将为之后的继发损伤及神经功能的恢复提供良好的局部微环境。这在防止继发损伤和加强神经功能的恢复方面起着重要作用,可以改善临床的治疗效果。因此,近年来TBI的促血管生成治疗策略越来越受到神经外科临床研究者们的关注。缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)是一种转录调节因子,可调控血管内皮细胞生长因子(VEGF)、促红细胞生成素(EPO)及一氧化氮合酶(iNOS)等靶基因的转录,是低氧条件时血管系统应答的调节中心。相关研究证实,HIF-1α在缺血性心肌损伤模型和糖尿病微血管病变中可以诱导新生血管的生成,但HIF-1α在促血管生成中的具体作用机制仍然有不清楚的地方。本研究拟以小鼠脑微血管内皮细胞(bEND.3)作为研究工具,通过体外实验探讨HIF-1α在脑血管新生过程中的作用及其可能机制。第一部分转染HIF-1α至小鼠脑微血管内皮细胞(bEND.3)的实验研究目的:转染HIF-1α至bEND.3,为进一步研究HIF-1α在脑血管新生过程中的作用提供基础研究工具。方法:实验分组:未转染组(CON)、空载体转染组(NEGAT)、HIF-1α转染组;免疫细胞化学染色法鉴定bEND.3细胞;利用腺病毒将HIF-1α转染到bEND.3。结果:1、腺病毒转染HIF-1α至bEND.3的24h后可见绿色荧光,在转染后2-3d表达绿色荧光效果最强,转染效率约85%,在转染7d之后几乎接近正常表达水平。未转染组HIF-1α表达量较低,空载体转染组表达较未转染组无明显区别。Westernblot检测转染组HIF-1α的表达逐渐升高,在第2-3天达到高峰,随后逐渐下降并于第7天达到正常水平。结论:腺病毒转染效率较高,荧光染色和Westernblot检测Ad-HIF-1α转染效果较好,转染成功。可以以此为工具进行下一步HIF-1α在血管的生成过程中作用的实验研究。第二部分转染HIF-1α后bEND.3的生长情况及血管生成相关因子的表达目的:观察转染HIF-1α后bEND.3的生长情况,并检测HIF-1α及其下游血管生成相关因子如血管内皮生长因子(VEGF)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达,探讨HIF-1α促血管生成的可能机制。方法:MTT法测细胞增殖状况;Transwell测量细胞迁移情况;q-PCR法、Westernblot法检测转染bEND.3细胞后HIF-1α、iNOS、VEGF的表达情况。结果:1、随着培养时间的增加,未转染组、空载体转染组及HIF-1α转染组bEND.3均有增殖,差异有统计学意义(P<0.05)。在培养的第2-3d,HIF-1α转染组bEND.3增殖率明显高于未转染组和空载体转染组(P<0.05),并且达到高峰。2、HIF-1α转染组与其他各组比较,bEND.3的迁移能力显著提高。两两比较显示HIF-1α转染组与其他两组间差异有统计学意义(P<0.05)。3、转染HIF-1α后bEND.3细胞培养6h、24h、2d、3d、5d、7d后,与未转染组及空载体组细胞相比HIF-1α、VEGF、iNOS表达量的变化呈现上升趋势。对于不同时间点而言,基因表达量存在差异,与未转染组相比,HIF-1α、VEGF、iNOS表达量在2d时达到表达高峰(P<0.05),继续培养后各因子的表达量逐渐下降,至5d后因子的表达量接近未转染组。而未转染组的HIF-1α、VEGF、iNOS表达量与空载体转染组相比无显著统计学差异(P>0.05)。结论:转染HIF-1α后可诱导其下游基因VEGF及iNOS的表达升高,HIF-1α可以通过诱导其下游基因VEGF、iNOS的表达促进bEND.3增殖、迁移,进而促进新生血管的生成。