本研究由Elisa Vazquez-Liebanas、Khayrun Nahar、Giacomo Bertuzzi、Annika Keller、Christer Betsholtz及Maarja Andaloussi Mäe等学者完成，主要依托瑞典乌普萨拉大学Rudbeck实验室及苏黎世大学医院神经外科等机构开展。该论文以原创研究论文的形式发表于《Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism》2022年第42卷第2期。
该研究属于血管生物学与神经科学交叉领域，聚焦于血小板源性生长因子B（platelet-derived growth factor B，PDGFB）在成年脑微血管系统稳态维持中的作用。PDGFB是一种由内皮细胞分泌的生长因子，在胚胎及出生后早期血管生成过程中对周细胞（pericyte）的募集不可或缺。既往利用组成型基因敲除或亚效等位基因模型（如pdgfbret/ret小鼠）的研究已证实，PDGFB信号通路缺失会导致周细胞发育不全、脑微血管扩张、血脑屏障（blood-brain barrier，BBB）功能障碍以及微血管钙化。然而，PDGFB在成年静息态脑血管内皮细胞中仍持续表达，其在成年期的功能意义长期未明。该研究的核心目标是区分PDGFB在脑血管发育期与成年稳态期的不同功能角色。
在实验设计方面，研究团队构建了内皮细胞特异性、他莫昔芬诱导型的PDGFB敲除小鼠模型（称为pdgfbiecko小鼠），利用Cdh5(PAC)-CreERT2系统在2月龄时通过连续5天口服他莫昔芬诱导基因缺失。实验共分析了两周后、2个月后（4月龄，称为“年轻组”）以及10个月和16个月后（12–18月龄，统称为“老龄组”）的脑及视网膜血管表型。研究使用了同窝Cre阴性小鼠作为对照。在基因缺失效率验证中，对脑微血管片段进行定量PCR分析，结果显示年轻组和老龄组pdgfbiecko小鼠的Pdgfb mRNA残留量分别为8%和4%。随后，研究团队系统评估了周细胞和血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cell，VSMC）的覆盖与形态变化。通过PECAM1、ANPEP、ERG免疫荧光共染色以及共聚焦显微镜成像，量化了周细胞纵向覆盖率和内皮细胞与周细胞比例。结果显示，年轻pdgfbiecko小鼠皮层周细胞覆盖率下降至对照的74%，老龄小鼠进一步降至43%；内皮细胞与周细胞比例从对照的4:1上升至8:1。视网膜浅层血管丛在4月龄时周细胞覆盖率为54%，中间层和深层分别为73%和71%。老龄视网膜也呈现进一步周细胞丢失。周细胞形态表现为突起变细、部分脱离、ANPEP染色不连续以及胞体形态异常。在VSMC方面，ACTA2免疫染色显示pdgfbiecko小鼠脑和视网膜小动脉VSMC覆盖仅受到轻度影响，出现斑片状缺失，且在动脉-毛细血管移行处VSMC呈现异常伸长形态，但定量PCR显示年轻组ACTA2和TAGLN表达无显著变化，老龄组则显著降低。
在凋亡分析中，研究者在诱导后2周进行cleaved-caspase3染色，发现此时仅有轻微的周细胞覆盖率下降（12%），但未观察到显著的周细胞凋亡高峰，提示该过程可能过于异步或迅速，难以被免疫组化捕捉。此外，分析还排除了Cre表达本身或遗传背景对表型的影响。
在血脑屏障功能评估方面，研究采用了两种示踪剂。1 kDa的Alexa Fluor 555尸胺（cadaverine）注射2小时后，老龄pdgfbiecko小鼠脑内示踪剂积累显著增加，而年轻组仅有上升趋势但未达统计学显著。视网膜年轻组各血管丛均未检测到示踪剂渗漏。70 kDa的TMR-葡聚糖经16小时循环后，宏观观察未见明显渗漏，但显微镜下在老龄pdgfbiecko小鼠脑内检测到局灶性“热点”渗漏位点，平均每张切片约4个，而对照组不足1个；作为对比，pdgfbret/ret小鼠可达约50个。这些热点区域表现为血管扩张、周细胞缺失、小胶质细胞活化、紧密连接蛋白CLDN5和黏附连接蛋白CDH5分布异常、SLCO16A1和TFRC表达降低、ICAM1表达上调，以及ANGPT2表达缺失。在非渗漏但缺乏周细胞接触的毛细血管段，ANGPT2表达则上调。
在分子表型方面，年轻和老龄pdgfbiecko小鼠脑微血管中Fgfbp1、Bmp6和Angpt2的mRNA水平均较对照显著升高，ICAM1蛋白在年轻和老龄脑毛细血管及年轻视网膜中均上调。然而，与发育期周细胞缺失模型不同，pdgfbiecko小鼠并未出现毛细血管整体扩张、动脉-静脉分区偏移或TFRC、SLC16A1的普遍下调。对微血管钙化的组织学筛查中，在16只pdgfbiecko和12只对照小鼠中仅在一只12月龄突变鼠中发现单个钙化灶，Alizarin red染色亦未发现更多钙化，提示成年诱导的PDGFB缺失不足以在检测时限内驱动微血管钙化的形成。
综合以上结果，该研究明确了内皮源性PDGFB在成年静息态脑微血管系统中对周细胞表型和数量的长期维持具有关键作用，且周细胞丧失超过约50%的阈值后才会引发血脑屏障通透性增加。研究还揭示了成年期周细胞丧失与发育期周细胞缺失在血管病理后果上的显著差异：血管扩张、稀疏化、动脉-静脉分区异常及微血管钙化更可能反映PDGFB在发育阶段的特定功能，而非成年期稳态维持功能。这一发现对于理解多种以获得性周细胞丢失为特征的神经系统疾病（如阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化、糖尿病视网膜病变等）中的血管病理机制具有重要的理论价值。研究的亮点在于利用时间可控的诱导型敲除模型成功区分了同一基因在发育与成年阶段的差异化功能，并结合多尺度成像、分子定量和功能示踪分析构建了从基因缺失到细胞表型再到屏障功能的完整证据链。该工作还提示，PDGFB/PDGFRB通路相关病理的干预窗口可能需要考虑疾病发生的时间阶段，为后续开发以周细胞为靶点的治疗策略提供了新的视角。