本文關(guān)鍵詞： 基質(zhì)金屬蛋白酶3 高表達(dá) 腦動(dòng)靜脈畸形 人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞 腦靜脈高壓大鼠模型 星形膠質(zhì)細(xì)胞　出處：《復(fù)旦大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：[目的]研究基質(zhì)金屬蛋白酶-3(MMP-3)在人腦動(dòng)靜脈畸形(BAVM)組織中的表達(dá)情況,通過體外實(shí)驗(yàn)探討MMP-3對(duì)人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞(HBMEC)的增殖、遷移、侵襲及血管成形能力的影響,最后通過體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究MMP-3表達(dá)量對(duì)腦血管結(jié)構(gòu)造成的影響,從而探討MMP-3在BAVM發(fā)生發(fā)展過程中的可能作用機(jī)制。[方法]MMPs的一些成員在BAVM組織中有異常改變,并與BAVM的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。MMP-3是MMPs家族中的重要成員,在介導(dǎo)和調(diào)節(jié)其他MMPs生成及作用發(fā)揮方面具有十分重要的作用。本課題首先通過免疫組織化學(xué)及Western-blot的方法檢測MMP-3在人BAVM組織中的表達(dá)情況。在此基礎(chǔ)上通過體外實(shí)驗(yàn),即構(gòu)建MMP-3高表達(dá)和干擾質(zhì)粒,通過質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染的方法篩選出MMP-3穩(wěn)定表達(dá)的HBMEC株,再通過CCK8實(shí)驗(yàn)、劃痕實(shí)驗(yàn)及Transwell實(shí)驗(yàn)檢測高表達(dá)和干擾MMP-3基因?qū)BMEC增殖、遷移和侵襲能力的影響。之后通過體外構(gòu)建matrigel三維血管形成模型,觀察高表達(dá)和干擾MMP-3基因?qū)BMEC血管形成能力的影響。最后,通過體內(nèi)實(shí)驗(yàn),即首先建立腦內(nèi)靜脈高壓大鼠模型,在此基礎(chǔ)上通過立體定向微量注射轉(zhuǎn)染了MMP-3基因慢病毒載體的HBMEC的方法,人為造成大鼠腦內(nèi)局部MMP-3表達(dá)量的變化,最終通過血管內(nèi)注射熒光染料和免疫組化的方法研究MMP-3表達(dá)量對(duì)大鼠腦血管結(jié)構(gòu)造成的影響。[結(jié)果]免疫組織化學(xué)及Western-blot的檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn),在人BAVM組織中,MMP-3高表達(dá)于血管內(nèi)皮細(xì)胞及基底膜,而正常對(duì)照組無明顯表達(dá)。RT-PCR技術(shù)進(jìn)一步證實(shí),在人BAVM組織中,MMP-3基因表達(dá)量明顯增加。在體外實(shí)驗(yàn)部分,通過質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染的方法成功構(gòu)建了MMP-3高表達(dá)和干擾質(zhì)粒,并篩選出了穩(wěn)定表達(dá)的HBMEC細(xì)胞株。CCK8實(shí)驗(yàn)、劃痕實(shí)驗(yàn)及Transwell的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明MMP-3高表達(dá)可增強(qiáng)HBMEC的增殖、遷移和侵襲能力,而matrigel三維血管成形實(shí)驗(yàn)說明MMP-3基因?qū)BMEC的血管形成能力有重要影響。在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)部分,通過立體定向微量注射轉(zhuǎn)染了MMP-3基因慢病毒載體的HBMEC的方法,成功建立了腦靜脈高壓-矢狀竇旁腦組織局部MMP-3高表達(dá)大鼠模型。對(duì)該模型進(jìn)行的腦血管免疫熒光實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),MMP-3高表達(dá)可以引起腦靜脈高壓-矢狀竇旁腦組織局部MMP-3高表達(dá)模型大鼠的腦血管通透性的增加,即腦血管結(jié)構(gòu)和功能的改變。與此同時(shí),MMP-3高表達(dá)可以引起腦靜脈高壓大鼠腦微血管周圍的星形膠質(zhì)細(xì)胞特異性地?cái)z取微血管內(nèi)物質(zhì)。[結(jié)論]本研究首次發(fā)現(xiàn)MMP-3高表達(dá)于人BAVM組織中,結(jié)合前期的研究結(jié)果證實(shí)MMP-3在BAVM發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用。其作用機(jī)制可能是,一方面是通過直接和(或)影響影響HBMEC的增殖、遷移、侵襲和血管成形能力而影響腦血管新生過程,另一方面是通過誘發(fā)星形膠質(zhì)細(xì)胞與腦血管內(nèi)容物之間的物質(zhì)交換進(jìn)而改變腦血管的形態(tài)和功能。
[Abstract]:[objective] to study the expression of matrix metalloproteinase-3 (MMP-3) in human arteriovenous malformation (AVM), and to investigate the effects of MMP-3 on the proliferation, migration, invasion and angioformability of human microvascular endothelial cells (HBeMECs) in vitro. Finally, the effect of MMP-3 expression on cerebrovascular structure was studied in vivo, and the possible mechanism of MMP-3 in the pathogenesis and development of BAVM was discussed. [methods] some members of MMPs had abnormal changes in BAVM tissues. MMP-3 is an important member of the MMPs family related to the occurrence and development of BAVM. It plays a very important role in mediating and regulating the formation and function of other MMPs. Firstly, the expression of MMP-3 in human BAVM was detected by immunohistochemistry and Western-blot. The high expression and interference plasmids of MMP-3 were constructed, and the stable expression HBMEC strains of MMP-3 were screened by co-transfection. Then, the high expression and interference of MMP-3 gene on HBMEC proliferation were detected by CCK8 experiment, scratch test and Transwell experiment. The effects of high expression and interference of MMP-3 gene on the ability of HBMEC angiogenesis were observed by establishing a three-dimensional angiogenesis model of matrigel in vitro. That is to say, the rat model of cerebral venous hypertension was established at first. On the basis of this, the HBMEC of MMP-3 gene lentivirus vector was injected into the rat by stereotactic microinjection, which caused the changes of local MMP-3 expression in rat brain. Finally, the effects of MMP-3 expression on cerebral vascular structure in rats were studied by intravascular injection of fluorescent dye and immunohistochemistry. [results] Immunohistochemistry and Western-blot detection showed that, The expression of MMP-3 in human BAVM tissue was highly expressed in vascular endothelial cells and basement membrane, but not in normal control group. RT-PCR further confirmed that the expression of MMP-3 gene in human BAVM tissue was significantly increased. In the experimental part in vitro, the expression of MMP-3 gene was significantly increased. The high expression and interference plasmids of MMP-3 were successfully constructed by plasmid cotransfection, and the stable expression of HBMEC cell line. CCK8 was screened out. The results of scratch test and Transwell showed that the high expression of MMP-3 could enhance the proliferation, migration and invasion of HBMEC. Matrigel three-dimensional angioplasty experiment showed that MMP-3 gene had an important effect on the angiogenesis ability of HBMEC. In vivo, the HBMEC vector of MMP-3 gene lentivirus was transfected by stereotactic microinjection. A rat model of high expression of MMP-3 in cerebral venous hypertension and paragittal sinusoidal tissue was successfully established. The results of cerebral vascular immunofluorescence assay showed that the high expression of MMP-3 could induce cerebral venous hypertension and local brain tissue around sagittal sinus. The increase of cerebral vascular permeability in rats with high expression of MMP-3, At the same time, the high expression of MMP-3 could induce the specific uptake of microvascular substances by astrocytes around the cerebral microvascular in rats with cerebral venous hypertension. [conclusion] the high MMP-3 level was first found in this study. Expressed in human BAVM, In combination with previous studies, it is confirmed that MMP-3 plays an important role in the development of BAVM. The mechanism may be that, on the one hand, it affects the proliferation and migration of HBMEC through direct and / or influence. Invasiveness and angioformability affect the process of cerebral angiogenesis. On the other hand, it changes the morphology and function of cerebral vessels by inducing the exchange of substances between astrocytes and cerebrovascular contents.
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R743.4

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