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研究目的:血管性认知功能障碍（Vascular Cognitive Impairment,VCI）是由脑血管病危险因素或脑血管病变引起的一种认知障碍类型,VCI一旦发生,缺乏有效的针对性治疗,给社会造成了极大的疾病负担。脑白质损伤是VCI的重要病理改变,磁共振T2加权像脑白质高信号是VCI最常见的影像学表现。少突胶质细胞（Oligodendrocytes,OLs）是中枢神经系统的髓鞘形成细胞,对于维持髓鞘完整性和稳定白质功能具有重要作用,OLs由它的前体细胞即少突胶质细胞前体细胞（Oligodendrocyte Precursor Cells,OPCs）分化而来,研究表明VCI发生时脑内成熟OLs数量减少,提示OLs损伤和OPCs分化障碍是VCI发生过程中的关键环节。铁死亡是一种铁依赖性细胞程序性死亡方式,在多种神经系统疾病的发生和发展过程中发挥作用,铁死亡与氧化应激水平密切相关,由于少突胶质细胞系细胞内缺乏抗氧化酶,且富含铁离子,相比于其它神经细胞而言更容易受到氧化应激反应的影响。VCI患者脑内持续存在的慢性血流低灌注会引起脑内氧化应激反应,可能会诱发少突胶质细胞系细胞铁死亡。研究表明,脂溶性维生素D（Vitamin D,VitD）因其抗氧化能力和铁代谢调节作用能够抑制铁死亡的发生,且临床研究表明补充VitD可预防认知障碍的发生,那么,VitD是否能通过维生素D受体（Vitamin D Receptor,VDR）调控OPCs铁死亡,从而影响VCI脑白质损伤与修复?本研究旨在初步研究铁死亡在VCI发生中的作用以及调控VDR对OPCs铁死亡和脑白质损伤的影响,并对相关机制进行探讨。研究方法:第一部分:（1）利用弹簧线圈构建小鼠双侧颈总动脉缩窄（Bilateral Carotid Artery Stenosis,BCAS）模型,小鼠被随机分为假手术组（Sham）和BCAS两组;（2）通过水迷宫实验（Morris Water Maze,MWM）评估小鼠认知功能;（3）利用坚牢蓝染色（Luxol Fast Blue,LFB）染色、免疫组织化学染色（Immunohistochemistry,IHC）和蛋白质免疫印迹实验（Western Blotting,WB）评估BCAS 30天后胼胝体和海马区脑白质损伤情况;（4）用WB检测海马区铁死亡相关蛋白表达情况;第二部分:为了研究VitD/VDR在VCI发生中的作用,（1）分别构建了野生型（Wild Type,WT）和维生素D受体敲除小鼠（VDR-/-）的BCAS模型,实验分组分别为WT-Sham、VDR-/--Sham、WT-BCAS、VDR-/--BCAS;（2）给予通过 BCAS 构建的VCI模型小鼠VDR激动剂--帕立骨化醇（Paricalcitol,Pari）,将小鼠随机分为4组,分别为 Sham、BCAS+Vehicle、BCAS+低剂量帕立骨化醇（Low-dose Paricalcitol,L-Pari）、BCAS+高剂量帕立骨化醇（High-dose Paricalcitol,H-Pari）;（3）造模后 30天利用水迷宫、Y迷宫、新异物体识别实验（Novel Object Recognition,NOR）评估小鼠认知功能;（4）利用LFB、IHC染色和WB方法分别评估小鼠胼胝体和海马区白质损伤情况;第三部分:为了研究VitD/VDR在VCI中的作用机制,我们分别通过体内和体外实验对相关机制进行讨论。体内实验部分:（1）动物实验分组情况为Sham、BCAS+Vehicle、BCAS+L-Pari、BCAS+H-Pari;（2）使用酶联免疫吸附试验（Enzyme-linked Immunosorbent Assay,Elisa）检测小鼠外周血及海马组织内丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、活性氧（Reactive Oxygen Species,ROS）等物质生成情况,观察小鼠体内氧化应激水平;（3）利用免疫荧光双标观察海马区少突胶质细胞系细胞（Olig2标记）表达铁死亡通路相关蛋白Nrf2的情况;（4）采用WB评估小鼠海马区铁死亡相关通路蛋白表达情况;体外实验部分:（1）体外培养原代少突胶质细胞前体细胞（Oligodendrocyte Precursor Cells,OPCs）,利用免疫荧光染色标记Olig2+细胞进行细胞纯度鉴定;（2）向培养基中加入100mmol/L二氯化钴（Cobalt Chloride,CoCl2）构建体外慢性缺氧模型,用Pari干预慢性缺氧的OPCs,细胞分组情况为Control、CoCl2+Vehicle、CoCl2+2nM Pari、CoCl2+10nM Pari、CoCl2+50nM Pari;（3）利用 ROS 染色评估各组细胞氧化应激情况;（4）通过免疫荧光双染和WB观察OPCs分化情况;（5）选取能够有效抑制细胞氧化应激并促进OPCs分化的药物浓度（50nM）进一步验证Pari对慢性缺氧OPCs铁死亡的影响,利用透射电镜观察细胞线粒体形态变化,并用免疫荧光染色评估细胞表达4-HNE的情况;使用RT-PCR和WB分别检测细胞内铁死亡通路相关分子在mRNA和蛋白水平的表达变化。研究结果:第一部分:（1）BCAS造模30天后,在MWM学习期,BCAS小鼠逃避潜伏期从第4天开始明显延长,并且穿越平台次数和目标象限停留时间百分比明显下降,提示认知功能明显受损;（2）脑切片LFB染色结果表明,造模30天后,胼胝体区髓鞘纤维变得疏松,出现明显脑白质损伤,并且海马区MBP表达量明显下降,提示BCAS制备的VCI模型小鼠海马区存在白质损伤;（3）脑匀浆免疫印迹结果表明海马区CD71表达明显升高,而GPX4表达明显下降,提示BCAS制备的VCI小鼠海马组织内发生铁死亡;第二部分:（1）VDR-/-小鼠和野生小鼠分别进行BCAS造模后,VDR-/--BCAS小鼠的认知行为明显受损,尤其是在NOR和Y迷宫自主交替实验中,VDR-/--BCAS组相比WT-BCAS组认知损伤明显加重;且VDR-/--BCAS组脑白质损伤程度相比WT-BCAS组有加重趋势,在海马CA1区有显著统计学差异;（2）给予BCAS模型小鼠VDR激动剂Pari干预后,模型小鼠在MWM、Y迷宫和NOR实验中的认知行为均明显改善;Pari干预后,VCI小鼠胼胝体部受损的白质有修复的趋势,并且海马区MBP表达量明显升高;第三部分:体内实验部分:（1）Pari能够明显降低BCAS制备的VCI模型小鼠外周血及海马组织内氧化应激水平,提升抗氧化能力;（2）VCI模型小鼠海马区Olig2+Nrf2+细胞数明显减少,而高剂量Pari使其有上升趋势;（3）WB结果显示,高剂量Pari能够明显提高VCI小鼠海马区VDR的表达水平并使GPX4有上升趋势,而显著降低铁死亡标志物CD71的表达;体外实验部分:（1）原代培养的Olig2+细胞占总细胞数90%以上,细胞纯度较高;（2）Pari能够明显降低慢性缺氧OPCs氧化应激水平;（3）Pari能够明显促进体外慢性缺氧的OPCs分化成熟,使其MBP表达增加而O4表达减少;（4）50nM Pari能够在一定程度上恢复线粒体形态,抑制4-HNE的表达,抑制了 OPCs铁死亡的发生;（5）PCR和WB结果显示,50nM Pari能够明显提高慢性缺氧OPCs中VDR、GPX4和Nrf2在mRNA和蛋白水平的表达,并抑制CD71在mRNA和蛋白水平的表达。研究结论:BCAS制备的VCI模型小鼠出现认知行为损伤,海马区脱髓鞘,少突胶质细胞损伤及铁死亡相关指标的表达异常。VDR-/-会加重VCI小鼠的认知损害表现及脑白质损伤;给予VDR激动剂Pari后VCI小鼠认知行为改善,海马白质损伤修复;VCI动物模型中,Pari可降低VCI小鼠的氧化应激水平,抑制铁死亡的发生,在原代培养的OPCs中,Pari能够明显提高OPCs的VDR表达水平,抑制慢性缺氧的OPCs铁死亡,并促进其分化成熟。本研究提示,VDR能够通过对OPCs铁死亡的调控,影响VCI白质损伤的修复。