在2021年10月举办的“第十五届中国神经病学论坛”上，来自华中科技大学同济医学院附属同济医院的王伟教授，为我们带来了关于缺血性卒中侧支循环的生物标记物筛选及机制研究的详细讲解，接下来我们就跟随王教授的脚步，一起来学习吧!

所谓缺血性侧支循环，其定义是指动脉与动脉间的吻合，包括一级侧支循环(Willis环)、二级侧支循环(软脑膜吻合动脉等小血管吻合支)、三级侧支循环(新生血管侧支)。

良好的侧支循环意味着较小的梗死体积和较大的半暗带，侧支循环也有利于血管内治疗后早期实现血流再灌，预后也将更好。

缺血性卒中患者建立侧支循环的临床价值

1) 降低缺血性卒中的发生：NASCET研究表明，严重颈动脉狭窄患者侧支循环代偿良好与围手术期和远期卒中或短暂性脑缺血发作(TIA)风险降低具有相关性。

2) 延缓缺血性卒中的发展：侧支循环代偿良好的患者，低灌注区域小，缺血半暗带存活的时间长;侧支循环影响早期临床症状的改善或恶化。

3) 可帮助缺血性卒中的治疗：侧支循环可帮助预测血管内治疗的疗效和脑梗死体积以及出血转化的风险;侧支血流能更有效地运输神经保护药物。

4) 有助于缺血性卒中的预后：无论溶栓后闭塞血管是否再通，软脑膜侧支吻合的存在都是患者长期预后的预测因素。

但目前侧支循环的评估受多模影像设备和医疗认知水平的限制，王教授提出，生物标记物可能作为一个评估手段用于早期辅助筛查大血管闭塞侧支循环。

FSAP可作为缺血性卒中侧枝循环的生物标记物

根据王教授团队的研究，纳入“因超时间窗或其他原因未能进行溶栓剂血管内治疗”的大血管闭塞卒中患者，应用蛋白质组学检测，筛选出两组间差异表达蛋白，通过生物信息学分析确定侧支循环相关生物标记物。

通过生信分析，选择与其他蛋白存在明显相互作用，且具有明确分子蛋白功能的FSAP作为目标生物标记物进行下一步验证。

FSAP，又称VII因子激活蛋白酶，近年发现的一种存在于外周循环血浆中的丝氨酸蛋白酶，与血管栓塞性疾病密切相关。

王教授团队的研究结果显示：

1) 通过ELISA验证发现，FSAP在侧支循环差的患者血浆中表达明显上调。

2) FSAP的表达水平与大血管闭塞性卒中的90天不良临床预后相关。

3) 此外，在大鼠大脑中动脉栓塞模型(MCAO)中也发现，MCAO后小鼠血及脑组织中FSAP显著上升，且在3天时达到高峰。

4) 通过使用FSAP抑制剂——HMW-HA(其本质是一种高分子量透明质酸)，抑制FSAP表达，可改善MCAO小鼠的感觉、运动和认知功能障碍。

5) 抑制FSAP的表达可减轻急性期脑缺血后神经元的凋亡水平，增加成熟神经元的表达;亦可减少缺血后的梗死体积，提高MCAO小鼠存活率。

6) 激光散斑成像结果发现，抑制FSAP的表达可显著改善脑缺血区域的血供情况，此外，还能促进受损血脑屏障的完整性的修复，减少血液中白蛋白与IgG向脑实质的渗漏。

7) 抑制FSAP的表达可促进血管生成与功能重塑;同时干预FSAP的表达可以显著影响血管内皮细胞单层膜的完整性以及血管内皮细胞的凋亡和活力。

RNA序列确定FSAP作用于内皮细胞影响血管生成过程的机制

王教授团队进一步通过转录组学深入探索调控FSAP的表达干预内皮细胞功能结构的具体机制，分别对比缺氧前后的内皮细胞转录水平的改变以及缺氧后HMW-HA干预FSAP前后转录水平的改变。

将这三组两两比较后的差异表达基因取交集，进行GO分析，在内皮细胞功能障碍模块中GO通路分析包括趋化性、细胞迁徙、细胞增殖、细胞运动、血管生成、程序性细胞死亡等。

体脑缺血(OGD)后，内皮细胞相关血管生成、迁移、运动、趋化、增殖及程序性细胞死亡的基因表达明显降低，抑制FSAP可逆转这些效应。

FSAP可能通过影响Wnt5a信号通路调节内皮细胞功能，抑制血管新生。使用Wnt5a抑制剂(DKK)或微小RNA(siRNA)降低Wnt5a表达，可以消除HMW-HA增强促血管生成因子的表达和生管能力。

FSAP通过Wnt5a信号通路在大血管闭塞卒中后侧支循环失调中起关键作用。

小结

1. 侧支循环和血管新生是影响缺血性卒中临床疗效和患者预后的重要因素;

2. 基于组学结果筛选出的差异性蛋白FSAP可以作为评估缺血性卒中侧支循环好/坏的潜在生物标记物，敏感性和特异性均较好;

3. FSAP的表达与大血管闭塞性卒中90天的不良临床预后相关;

4. FSAP可能通过Wnt5a信号通路影响血管结构和新生;

5. 从临床到基础的逆向转化研究，可以为临床现象提供更多证据支持。