胸腺素β4優(yōu)化內(nèi)皮祖細胞功能的基礎和應用研究.pdf

1、目前，缺血性心血管疾病的發(fā)病率和致死率逐年上升，嚴重危害人類健康。其發(fā)病制十分復雜，其中內(nèi)皮細胞功能障礙是導致缺血性心血管病的重要環(huán)節(jié)。雖然成熟內(nèi)皮細胞能夠修復損傷內(nèi)皮，但是其再生能力有限。內(nèi)皮祖細胞(endothelial progenitor cells，EPCs)是一類血管內(nèi)皮細胞的前體細胞，具有向內(nèi)皮細胞分化的潛能。大量研究表明，EPCs在血管修復和新生中發(fā)揮多種作用。但是，目前EPCs移植在臨床應用仍面臨諸多問題，多種心血管疾

2、病或心血管疾病危險因素諸如老齡、高血壓、高膽固醇血癥、糖尿病等會減少循環(huán)EPCs數(shù)目，并損害EPCs的功能，這很大程度上限制了EPCs在缺血性心血管疾病中的應用。因此，改善EPCs功能將是未來EPCs移植治療的重要策略。
　　胸腺素β4(thymosinβ4，Tβ4)，是一種由43個氨基酸殘基組成的小分子量蛋白，它介導了多種生物學反應，如血管新生、創(chuàng)傷愈合、炎癥控制等。我們此前的研究發(fā)現(xiàn)Tβ4能夠增強人外周血EPCs的增殖、遷移，

3、并抑制人外周血EPCs的凋亡和衰老，但是Tβ4對于循環(huán)EPCs的成血管功能、旁分泌功能以及Tβ4預處理EPCs后進行移植是否能進一步提高EPCs移植治療的療效目前尚不明確。
　　基于上述考慮，我們首先觀察了體外實驗中Tβ4對EPCs成血管功能的影響及相關機制;其次我們研究了Tβ4對EPCs旁分泌的作用;最后我們進行了動物實驗探究了Tβ4預處理EPCs后進行移植是否能進一步提高EPCs移植治療的療效。以下分三部分對本研究的方法、結果

4、及結論分別簡述。
　　第一部分 胸腺素β4對循環(huán)內(nèi)皮祖細胞成血管功能的影響
　　目的:觀察Tβ4體外干預對外周血內(nèi)皮祖細胞成血管功能的影響及相關機制
　　方法:采用密度梯度離心法從人外周血獲取單個核細胞，接種于人纖維連接蛋白(HFN)包被的培養(yǎng)板，培養(yǎng)7d后，收集貼壁細胞，采用FITC-UEA-I和DiI-acLDL染色，在激光共聚焦顯微鏡下觀察，雙染陽性細胞鑒定為正在分化的EPCs。加入不同濃度的Tβ4(10ng/m

5、L，100ng/mL和1000ng/mL)干預，采用Matrigel膠體外成血管能力測定實驗觀察EPCs的成血管能力。Western blot檢測EPCs Akt Ser473和eNOS Ser1177的磷酸化水平。隨后，在分別加入Akt siRNA及eNOS siRNA干擾后，再予1000ng/mL Tβ4干預，再次采用Matrigel膠體外成血管能力測定實驗觀察不同實驗組EPCs的成血管能力。
　　結果:Tβ4能明顯增加EPC

6、s的成血管能力，并呈一定的量效關系，在1000ng/mL達到最大效應（與對照組比較，33.33±1.86 vs18.34±2.02，P＜0.05）。Westemblot檢測顯示Tβ4能促進Akt Ser473及eNOS Ser1177的磷酸化，且呈一定的量效關系。Akt siRNA及eNOS siRNA均顯著抑制了Tβ4促進EPCs成血管的作用。
　　結論:Tβ4可增強EPCs的體外成血管功能，且呈一定的量效關系。Akt/eNOS

7、信號轉導途徑參與對Tβ4促進EPCs體外成血管能力的調(diào)控。
　　第二部分 胸腺素β4對循環(huán)內(nèi)皮祖細胞旁分泌作用的研究
　　目的:觀察Tβ4影響外周血內(nèi)皮祖細胞旁分泌功能的影響及相關機制
　　方法:分離和獲取外周血內(nèi)皮祖細胞(EPCs)方法同前。加入不同濃度的Tβ4(10ng/mL，100ng/mL和1000ng/mL)干預，采用熒光定量PCR檢測EPCs內(nèi)VEGF和IL-8的表達，采用ELISA試劑盒檢測EPCs條件培

8、養(yǎng)基(EPCs-derived conditionedmedium，EPCs-CM)中VEGF和IL-8的表達。采用Transwell細胞遷移檢測和Matrigel膠毛細血管樣結構形成分別檢測EPCs-CM、Tβ4-EPCs-CM及Tβ4-EPCs-CM加入中和性抗體（VEGF和IL-8中和性抗體）干預之后人臍靜脈內(nèi)皮細胞(Humanumbilical vein endothelial cells，HUVECs)體外遷移和成血管能力。在

9、分別加入AktsiRNA及eNOS siRNA干擾后，再予1000ng/mLTβ4干預，采用ELISA試劑盒檢測EPCs-CM中VEGF和IL-8的表達。
　　結果:Tβ4干預能明顯增加EPCs內(nèi)和EPCs-CM中VEGF和IL-8的表達，EPCs-CM能夠顯著增加內(nèi)皮細胞遷移和成血管作用，Tβ4干預能進一步增強EPCs-CM對內(nèi)皮功能的影響，而VEGF和IL-8的中和性抗體可以分別拮抗Tβ4對EPCs-CM促內(nèi)皮遷移和成血管的增

10、強效應。Akt siRNA可以顯著降低Tβ4-EPCs-CM中VEGF和IL-8的表達;eNOS siRNA可以顯著降低Tβ4-EPCs-CM中VEGF而非IL-8的表達。
　　結論:Tβ4能夠促進EPCs的旁分泌作用，增加EPCs內(nèi)和EPCs-CM中VEGF和IL-8的表達，且這一作用與Akt/eNOS信號轉導途徑有關。
　　第三部分 胸腺素β4對循環(huán)內(nèi)皮祖細胞移植作用的影響
　　目的:觀察Tβ4對外周血內(nèi)皮祖細胞移

11、植作用的影響
　　方法:分離和獲取外周血內(nèi)皮祖細胞(EPCs)方法同前。采用前降支結扎法建立大鼠心肌梗死模型，按不同分組分別將150μL培養(yǎng)基、1×106個EPCs及相同數(shù)量的經(jīng)Tβ4預處理24小時后的EPCs采用心肌注射的方法移植于心臟缺血區(qū)。心梗4周后采用超聲心動圖檢測大鼠的心臟功能，組織切片免疫熒光檢測心梗缺血邊緣區(qū)血管密度及移植EPCs駐留和參與血管修復情況;組織切片免疫組化及組織蛋白電泳檢測缺血區(qū)VEGF的表達及組織纖維