胱天蛋白酶11介导的Hippo信号通路在脑缺血再灌注小鼠血脑屏障破坏中的作用和机制

作者：张创; 余孝君^*; 唐波; 江威; 谢君

来源：中国病理生理杂志, 2023, 39(02): 250-258.

• 胱天蛋白酶11
• 缺血性卒中
• 血脑屏障
• Hippo信号通路
• 哺乳动物不育系20样激酶1

目的：探讨胱天蛋白酶11(caspase-11)在脑缺血再灌注小鼠血脑屏障（blood-brain barrier, BBB）破坏中的作用和机制。方法：将72只小鼠[包括36只CASP11（编码caspase-11的基因）敲减（knockdown, KD）小鼠和36只野生型（wild-type, WT）小鼠]分为4组（每组18只）：WT组、KD组、大脑中动脉闭塞/再灌注损伤（middle cerebral artery occlusion/reperfusion injury, MCAO/R）组和KD+MCAO/R组。其中，MCAO/R组和KD+MCAO/R组分别采用WT小鼠和KD小鼠建立MCAO/R模型，其他组在不干扰动脉的情况下进行了相同的外科手术。此外，将脑微血管内皮细胞系bEnd. 3分为4组：正常对照（normal control, NC）组、KD组、氧糖剥夺/再灌注损伤（oxygen-glucose deprivation/reperfusion injury, OGD/R）组和KD+OGD/R组。其中，KD组和KD+OGD/R组bEnd. 3细胞进行CASP11敲减转染，OGD/R组和KD+OGD/R组细胞建立OGD/R模型。通过TTC、HE和尼氏染色分析脑损伤的程度。通过伊文思蓝染料渗漏、紧密连接（tight junction, TJ）蛋白的表达和经内皮电阻（transendothelial electrical resistance, TEER）的测量来研究BBB的破坏情况。结果：MCAO/R后，caspase-11在小鼠脑内皮细胞中表达上调（P<0.05）。KD+MCAO/R组小鼠较MCAO/R组脑梗死体积减少，内皮屏障通透性降低，TJ蛋白ZO-1和occludin表达增加（P<0.05）。在体外，OGD/R显著增加了bEnd. 3细胞caspase-11的蛋白水平（P<0.05），并降低了TJ蛋白ZO-1和occludin的蛋白水平（P<0.05）。CASP11敲减通过促进TJ蛋白表达和增加TEER来保护BBB完整性。CASP11敲减逆转了MCAO/R和OGD/R诱导的脑内皮细胞中Hippo信号通路哺乳动物不育系20样激酶1(mammalian sterile 20-like kinase 1,MST1)磷酸化水平的升高（P<0.05）。此外，用p-MST1抑制剂XMU-MP-1治疗可减轻caspase-11对BBB分解的影响（P<0.05）。结论：抑制caspase-11至少部分通过调节Hippo信号通路来保持脑缺血再灌注小鼠BBB的完整性。

• 单位
  神经内科; 长沙市第一医院