尽管关于血管和神经网络之间关系的知识正在逐渐被人们所了解,但神经系统疾病的神经中心方法通常导致人们对脑成熟和疾病中脑血管重塑的理解有限。然而,越来越多的证据支持内皮缺陷对神经系统疾病的发生和/或进展有贡献,包括但不限于阿尔茨海默病、多发性硬化症和自闭症谱系障碍。5 – 11 因此,迫切需要实施开源和标准化方法,以便在实验室模型中对脑血管结构进行系统和高通量分析。我们提出了一种简单、可靠且廉价的方案,旨在对固定组织上的小鼠脑内皮网络进行免疫染色,然后进行光学切片荧光,使用计算机方法处理二维或三维 (2D 或 3D) 数字图像。该方案提供了一种无偏量化脑血管结构重要指标的方法。
引言神经血管单元(NVU)由神经元,血管内皮细胞,细胞外基质和血管周围星形胶质细胞,小胶质细胞和周细胞组成,以维持血脑/视网膜屏障和局部CNSSOSTOSTOSIS。NVU的破坏是中枢神经系统的各种缺血/神经退行性疾病的病理生理学的核心,包括缺血性中风,帕金森氏症,帕金森氏症,阿尔茨海默氏症,多发性硬化症,肌萎缩性侧面硬化症和糖尿病性视网膜病变(1-3)。缺血促进了CNS重塑,其中NVU的神经元,神经胶质和微血管细胞之间的神经血管串扰支持有利于组织恢复的微环境。Since multicellular crosstalk between local vascu- lar networks and the neurons they supply in the NVU is critical to maintaining physiological function, one regenerative therapeutic strategy is to repair the dysfunctional NVU using progenitor and/or stem cells to provide support to the complex of vascular endothelial cells and surrounding CNS parenchyma that are functionally coupled and interdependent (4).最近的研究支持使用称为内皮结肠构成细胞(ECFC)的内皮祖细胞的使用来实现这种作用。ECFC在缺血区域的所在地,在许多缺血/神经退行性中枢神经系统疾病的动物模型中表现出有效的救助作用(5-10)。作为大脑的易于访问且可视化的扩展,视网膜是用于建模新型治疗剂临床前发育的缺血/神经退行性中枢神经系统疾病的特殊实验系统。证据表明,ECFC的治疗机制主要是旁分泌。在视网膜缺血/变性的鼠模型中进行的实验提供了证据证据证据,表明ECFC(和其他茎/祖细胞)神经营养不良的支撑可从经历凋亡中引起视网膜神经元(11-17)。尽管在体内具有缺血性/神经退行性CNS疾病模型中其有效的救助效应,但已经观察到脑血管内部的ECFC植入水平较低(5-10)。ECFCS的缺血区域,并假定血管周围位置
尽管关于血管和神经网络之间关系的知识正在逐渐被人们所了解,但神经系统疾病的神经中心方法通常导致人们对脑成熟和疾病中脑血管重塑的理解有限。然而,越来越多的证据支持内皮缺陷对神经系统疾病的发生和/或进展有贡献,包括但不限于阿尔茨海默病、多发性硬化症和自闭症谱系障碍。5 – 11 因此,迫切需要实施开源和标准化方法,以便在实验室模型中对脑血管结构进行系统和高通量分析。我们提出了一种简单、可靠且廉价的方案,旨在对固定组织上的小鼠脑内皮网络进行免疫染色,然后进行光学切片荧光,使用计算机方法处理二维或三维 (2D 或 3D) 数字图像。该方案提供了一种无偏量化脑血管结构重要指标的方法。
腺相关病毒(AAV)开发方面取得的最新进展已产生能够比自然产生的衣壳更有效地转导中枢神经系统(CNS)中明确定义的细胞群的工程衣壳 1 – 7 。作为一种快速灵活的体内基因转移平台,这些载体与现有的小鼠遗传学工具结合使用(或替代)时,有望充当研究的变革催化剂。然而,衣壳的开发主要集中于设计用于转导神经元或星形胶质细胞的载体。相比之下,尽管人们逐渐认识到大量非神经元细胞类型对神经系统功能至关重要,但描述专门针对 CNS 内其他细胞群的载体相对较少。其中,中枢神经系统内皮细胞(排列在血管腔面的特化细胞)已被证明能够协调许多关键的生理过程。此外,人们越来越认识到它们的功能障碍是导致多种神经退行性疾病和神经系统疾病的原因 8、9。虽然内皮细胞通常被视为相对同质的实体,但最近的研究强调了脑血管动静脉轴的分子和功能惊人程度的特化 10。例如,动脉内皮细胞在动态耦合血流和神经活动以满足局部能量需求方面起着关键作用 11-13,毛细血管内皮细胞主动抑制细胞间运输以维持血脑屏障完整性 14-16,静脉内皮细胞似乎在神经免疫串扰中充当重要中介 9、17、18。然而,内皮细胞的扩张功能与可用于在体内研究它们的相对有限的工具之间的不匹配是研究进展的主要障碍。一种高效的、具有广泛向性的内皮特异性载体,涵盖动脉、毛细血管和静脉内皮细胞,非常适合加速神经血管研究。
75% 至 80% 的病例为透明细胞组织学 (ccRCC)。2 早期 RCC 通常无症状,这意味着大约三分之一的患者在诊断时患有转移性疾病(转移性 RCC [mRCC])。3,4 晚期 RCC 诊断与较差的预后相关;mRCC 患者的 5 年生存率仍然较低,约为 12%。5 近年来,RCC 患者的 5 年总生存率 (OS) 有所改善,这主要是由于治疗策略的进步而不是诊断方法的进步。6 对 RCC 发病机制中涉及的潜在分子通路和靶向治疗方法的理解不断加深,重新定义了 mRCC 治疗。例如,认识到血管内皮生长因子 (VEGF) 和血小板衍生生长因子 (PDGF) 的过度表达与 RCC 进展之间的关联 7–9,已导致开发出多种针对 VEGF 通路的疗法。目前已批准一系列靶向疗法用于治疗
内皮激活和功能障碍是动脉粥样硬化,心血管疾病和心脏综合征的重要促进者。内皮功能障碍还与代谢综合征和II型糖尿病有关。搜索内皮激活和功能障碍的特定和敏感生物标志物可能具有重要的临床意义。本评论指出了心血管疾病中内皮激活和内皮功能障碍之间生物标志物的差异,然后简要描述了内皮激活的最相关的生物标志物。内皮激活的生物标志物包括内皮粘附分子,细胞因子,C反应蛋白,CD62E + /e-纤维蛋白活化的内皮微粒,低密度上皮蛋白的氧化,不对称的二甲基钙氨酸和内糖剂。本评论还提供了有关内皮功能障碍的新生物标志物的最新信息,例如基质金属蛋白酶(例如MMP-7,MMP-9),Angptl2,Endogdlin,Annexin V + Endoptlin v +内皮细胞性微生物粒子和血清菌群。最后,这篇综述强调了临床环境中内皮激活和功能障碍的生物标志物的局限性。
RNA 传感信号通路作为先天免疫的重要抗病毒机制已被深入研究。然而,它在未感染细胞中的作用尚未彻底确定。在这里,我们证明 RNA 传感信号通路也对内皮细胞 (EC) 中的内源性细胞 RNA 有反应,并且该反应受 RNA 编辑酶 ADAR1 调控。细胞 RNA 测序分析表明,EC RNA 经历广泛的 RNA 编辑,尤其是在短散在核元件的 RNA 转录本中。EC 特异性删除 ADAR1 显著降低了短散在核元件 RNA 的编辑水平,导致小鼠新生儿死亡,多个器官出现明显损伤。全基因组基因表达分析揭示了显著的先天免疫激活,干扰素刺激基因的表达显著升高。然而,通过删除细胞 RNA 受体 MDA-5 来阻断 RNA 传感信号通路,可阻止干扰素刺激的基因表达,并使新生小鼠免于死亡。这一证据表明 RNA 编辑/RNA 传感信号通路显著调节 EC 功能,代表了调节 EC 功能的一种新分子机制。
在药物干预出现之前,抑制视网膜血管生成的主要方式是使用热激光。增生性糖尿病视网膜病变的眼睛可以用全视网膜光凝术治疗,而 nAMD 中的脉络膜新生血管 (CNV) 可以用激光消融治疗(如果保留了中央凹),然后如果中央凹受累,则使用基于卟啉的光敏剂(维替泊芬)进行光动力疗法 (PDT)。这些破坏性的激光治疗旨在阻止病情进展,但可能会导致目标视网膜永久性损伤并随后导致视力丧失。在 21 世纪初,玻璃体内注射针对 VEGF(以前称为“X 因子”)的药物,导致新生血管性视网膜疾病管理发生根本性范式转变,使异常新生血管能够消退。以上,我们总结了当前一代抗 VEGF 药物疗法(表 1)。
摘要 VIII 型胶原蛋白 α2 链 (COL8A2) 基因的错义突变导致早发性福克斯内皮性角膜营养不良 (FECD),这种疾病通过角膜内皮细胞的丢失逐渐损害视力。我们证明基于 CRISPR/Cas9 的出生后基因编辑在 FECD 小鼠模型中实现了结构和功能挽救。单次眼内注射编码 Cas9 基因和向导 RNA 的腺病毒 (Ad-Cas9-Col8a2gRNA) 可有效降低角膜内皮细胞中突变型 COL8A2 的表达,防止内皮细胞丢失,并挽救成年 Col8a2 突变小鼠的角膜内皮泵送功能。组织学或视网膜电图没有不良后遗症。Col8a2 起始密码子破坏是一种非手术策略,可防止早发性 FECD 中的视力丧失。由于这证明了 Ad-Cas9-gRNA 具有恢复成人有丝分裂后细胞表型的能力,因此该方法可能广泛应用于成人发病的疾病,甚至适用于受非生殖细胞疾病影响的组织。
* 通讯地址:Reza Abdi,医学博士,哈佛医学院布莱根妇女医院肾脏科移植研究中心,221 Longwood Ave,波士顿 MA 02115,美国,电话:617-732-5259,传真:617-732-5254,rabdi@rics.bwh.harvard.edu。#LJ 和 SJ 对这项工作的贡献相同。作者贡献:LJ 设计并进行了实验、分析了数据并撰写了手稿的正文。SJ 进行了抗体偶联实验、分析了数据并撰写了部分方法和结果。JZ、TI 和 JJ 进行了实验并分析了数据。VK、PF、ASL、KS、NA、NJ、TOA、JSB、MK 和 KU 协助进行了研究设计并严格修改了手稿。RA 设计了研究、解释和分析了数据并严格修改和定稿。