《iScience》：Young rat vascular endothelial cells promote neurological recovery of stroke aged rat via HIF-1α
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為探究年輕大鼠血管內皮細胞（VECs）能否促進老年缺血性腦卒中大鼠神經功能恢復，研究人員構建 MCAO 模型并注射不同來源 VECs。發現年輕 VECs 可通過更強 DNA 結合活性的 HIF-1α 減少凋亡、縮小梗死體積，提升神經功能，為老年腦卒中治療提供新方向。
腦卒中（中風）作為全球成年人致殘的主要原因之一，其中缺血性腦卒中占比高達 71%-80.5%，尤其對老年群體威脅巨大。與年輕患者相比，老年腦卒中患者神經功能恢復往往更差，且目前缺乏有效的治療手段。缺氧誘導因子 1α（HIF-1α）作為調節缺氧反應的關鍵分子，其在腦卒中后神經修復中的作用存在爭議：既有研究認為其在急性期可能加重神經損傷，也有證據顯示其對神經再生和血管新生具有促進作用。然而，老年個體中 HIF-1α 功能是否存在缺陷，能否通過外源性干預改善神經修復，仍是亟待解決的科學問題。
為破解這一難題，西安醫學院第二附屬醫院與西南醫科大學附屬醫院等機構的研究人員開展了相關研究。他們假設年輕個體來源的血管內皮細胞（VECs）可能通過增強 HIF-1α 活性，改善老年腦卒中大鼠的神經功能，并圍繞這一假設展開了系列實驗。該研究成果發表在《iScience》雜志上，為老年腦卒中的治療提供了新的思路和潛在靶點。
研究人員主要采用了以下關鍵技術方法：首先構建了老年大鼠大腦中動脈閉塞（MCAO）模型模擬缺血性腦卒中；然后從年輕和老年大鼠大腦皮層分離培養 VECs，并通過免疫熒光染色（von Willebrand 因子鑒定）確認細胞純度；采用側腦室注射方式將不同來源的 VECs 移植到 MCAO 模型大鼠體內；運用改良神經功能缺損評分（MNSS）、轉角測試評估神經功能，TTC 染色測量梗死體積，TUNEL 染色檢測神經元凋亡，免疫組化檢測微血管密度（CD31 標記），Western blot 和 ELISA 分析 HIF-1α 蛋白表達及 DNA 結合活性、神經生長因子（NGF）水平等。
老年大鼠 HIF-1α 活性下降與神經功能恢復受損
研究發現，與年輕 MCAO 大鼠相比，老年 MCAO 大鼠在術后 21 天的神經功能評分（MNSS 和轉角測試）顯著更差，提示老年個體神經修復能力低下。盡管不同時間點（術后 1、3、7 天）年輕與老年大鼠缺血皮層的 HIF-1α mRNA 和蛋白水平無顯著差異，但老年大鼠 HIF-1α 的 DNA 結合活性明顯降低，表明其轉錄調控功能受損，這可能是老年神經恢復不佳的重要機制。
年輕 VECs 通過 HIF-1α 促進老年大鼠神經功能恢復
將年輕 VECs 移植到老年 MCAO 大鼠側腦室后，與老年 VECs 組相比，年輕 VECs 組在術后 3、7、21 天的神經功能顯著改善，梗死體積顯著縮�。�16.96±9.59% vs. 34.30±8.25%），缺血區神經元凋亡率明顯降低。進一步通過 HIF-1α siRNA 沉默年輕 VECs 的 HIF-1α 表達后，其促進神經恢復的效應被完全逆轉，梗死體積和凋亡率回升，證實 HIF-1α 是關鍵介導因子。
年輕 VECs 通過 HIF-1α 增強血管新生和神經營養因子表達
在機制研究中，年輕 VECs 組大鼠缺血區的微血管密度（CD31 陽性血管計數）顯著高于老年 VECs 組（328.08±111.46/mm2 vs. 171.08±87.13/mm2），且神經生長因子（NGF）蛋白水平在術后 24 小時明顯升高。當 HIF-1α 被沉默后，微血管密度和 NGF 表達均顯著下降，提示 HIF-1α 通過調控血管內皮生長因子（VEGF）等下游基因，促進血管新生和神經營養支持，從而改善神經修復微環境。
研究結論與意義
本研究首次證實，年輕大鼠 VECs 可通過其高活性的 HIF-1α，促進老年缺血性腦卒中大鼠的神經功能恢復，其機制與減少神經元凋亡、增強血管新生和 NGF 表達密切相關。盡管老年個體與年輕個體的 HIF-1α 蛋白水平無顯著差異，但其 DNA 結合活性的下降是導致神經修復能力衰退的關鍵因素。通過外源性年輕 VECs 補充高活性 HIF-1α，為逆轉老年腦卒中后神經恢復障礙提供了新策略。該研究不僅揭示了年齡相關 HIF-1α 功能衰退的機制，也為開發基于 VECs 或 HIF-1α 激活的老年腦卒中治療方法奠定了實驗基礎，有望為臨床轉化提供新方向。需要注意的是，研究使用雄性大鼠模型，未來需進一步驗證性別差異對結果的影響，同時深入探索 HIF-1α DNA 結合活性調控的具體分子機制。
