组织激肽释放酶(TK)、缓激肽 (BK) 系统与心肌梗死(MI)后血管生成密切相关。BK及其B2受体调节内皮祖细胞(EPCs)归巢。干细胞移植后大量死亡是导致移植治疗MI后疗效欠佳的首要问题。本研究在申请者上一个国家自然科学基金(组织激肽释放酶促进内皮祖细胞参与心肌梗死后血管生成,30871071,小额)项目的研究基础上,拟通过BK预适应、信号传导通路中多个调控单元的阻断和激动、蛋白芯片等方法,探讨BK预适应改善EPCs抗缺氧诱导凋亡的能力及提高其旁分泌功能,并研究其涉及的信号传导通路,阐明其作用机制。通过裸鼠MI模型,移植BK预适应后的EPCs及其上清,动态近红外光学成像及微磁共振活体示踪,观察EPCs 存活、心肌血液灌注及心功能的改变,以验证BK预适应促进EPCs的修复功能。改善EPCs功能对提高干细胞治疗MI具有重要的理论意义和实用价值。
bradykinin;preconditioning;endothelial progenitor cells;tissue kallikrein;myocardial infarction
1.通过缓激肽(BK)预适应内皮祖细胞(EPCs),观察其对EPCs的活力及功能的影响。培养人脐血来源的hEPCs,予以不同浓度的BK预适应,观察BK预适应hEPCs的增殖作用。缺氧诱导hEPCs凋亡,观察不同浓度的BK预适应hEPCs的抗凋亡能力,并检测不同预适应时间干预下Akt磷酸化水平。结果显示 1nM、10nM BK预适应可显著增加hEPCs的增殖活力,并抑制hEPCs的凋亡;且BK预适应显著促进Akt磷酸化。结论 低浓度短时间BK预适应能够促进hEPCs的活力,显著提高抗凋亡能力。 2. 探讨BK预适应EPCs抗凋亡的分子机制。hEPCs给予10 nM BK预适应10min或先予以HOE140、LY294002及L-NAME预处理30 min 后给予BK预适应。缺氧诱导hEPCs凋亡。结果显示缺氧诱导12 h, BK预适应可显著提高hEPCs的抗凋亡能力,其作用可被HOE140、LY294002或L-NAME所阻断。BK PC抑制caspase-3的活化,增加Akt及eNOS的磷酸化。促进VEGF分泌。结论 BK预适应hEPCs的抗凋亡效应及促进VEGF分泌可能通过B2受体依赖的Akt- eNOS信号途径。 3. 以BK PC hEPCs移植裸鼠心肌梗死(MI)模型,研究BK PC hEPCs对MI的治疗及机制。建立小鼠MI模型,培养hEPCs并予BK PC及不同抑制剂,于建模后行心肌注射移植。超声检测心功能,免疫组化评价血管新生。共聚焦显微镜评价移植凋亡。结果显示BK PC组的心功能显著改善。减少MI面积。细胞经BK预适应可显著提高移植细胞存活,降低心肌细胞凋亡。BK PC hEPCs显著促进MI后血管新生,可被HOE140、LY294002及L-NAME阻断。结论 BK PC hEPCs移植显著改善MI后心脏功能,其机制是促进移植细胞存活、抗心肌细胞凋亡以及促血管生成。 4. 组织激肽释放酶(TK)-缓激肽系统(KKS)调节EPC功能参与MI后保护机制的研究。构建了腺病毒载体高表达TK,开展TK对EPC的增值、迁移、抗凋亡促血管生成的机制研究。研究显示TK能显著改善MI后心功能,其机制是通过增加EPC数量改善其促血管生成功能,其作用通过缓激肽B2受体依赖的Akt信号通路。发表基金标注论文13篇。其中SCI收录文章9篇。培养2名博士3名硕士。