补阳还五汤和MSCs移植均能通过血管新生促进脑缺血损伤的组织修复,但调控血管新生的途径、靶点及作用机制不详。我们前期研究发现补阳还五汤联合MSCs移植能显著上调脑缺血损伤大鼠模型的促血管新生因子VEGF表达。本课题拟利用补阳还五汤联合MSCs移植的模型动物,采用透射电镜、分子生物学和蛋白质相关技术,研究①促血管新生作用;②血管生成抑制剂血管抑素、抗αvβ3单克隆抗体LM609及MMP抑制剂 BB94对血管新生的抑制作用;③新生血管密度变化及形态学改变;④血管新生级联事件相关因子MMP、VEGF及其受体VEGFR-1、Ang-1/Ang-2及其Tie受体和整合素αvβ3及其配体Eph-B4等的改变。从血管生成因子的合成和释放、内皮细胞表面整合素与ECM的相互作用和ECM的降解等三个方面,部分揭示补阳还五汤联合MSCs移植模型动物的促进血管新生分子调控机制,为临床应用奠定实验基础。
Bu yang huan wu soap;MSCs;Angiogenesis;VEGF;ERK
三年来,课题组按照申请书计划要求,开展了以下几个方面的研究工作 ①补阳还五汤联合MSCs移植的促血管新生作用;②血管生成抑制剂血管抑素、抗CD34+CD45抗体及TIMP-1对血管新生的抑制作用;③血管新生级联事件相关因子MMP、VEGF及其受体VEGFR-2、AKT、ERK、PAK和整合素αvβ3的改变等。从血管生成因子的合成和释放、内皮细胞表面整合素与ECM的相互作用和ECM的降解等三个方面,部分揭示了补阳还五汤联合MSCs移植模型动物的促进血管新生分子调控机制,主要取得了以下研究成果第一、体外培养大鼠骨髓MSCs第十代细胞呈集落方式生长,生长特性、细胞形态、表面标志基本保持一致, CD90+CD106+阳性率为95.04%,符合后续实验要求;补阳还五汤在体内、外均可诱导MSCs向神经元样细胞分化;第二、补阳还五汤可促进模型大鼠脑缺血区MSCs的增殖;补阳还五汤联合MSCs移植可减少脑梗死体积,明显降低神经功能缺损评分,可能是通过促进血管新生,改善缺血脑组织的血液供应来实现的;或者通过上调bFGF基因表达水平,发挥对缺血再灌注损伤脑组织的保护作用;第三、抗CD34+CD45抗体可显著减低血清αVβ3含量,MSCs能够对抗这种作用,施加中药可显著提高MSCs的作用效果;第四、阿瓦斯汀可显著降低MACO模型大鼠血清VEGF含量,单独MSCs和联合中药的作用下,阿瓦斯汀对VEGF的抑制作用明显缓解;高浓度VEGF条件下,内皮细胞抑制素(阿瓦斯汀)可通过抑制VEGFR2及其磷酸化,降低ERK、AKT的磷酸化水平,阻止经MAPK途径的胞內信号转导途径,从而抑制内皮细胞的增殖和迁移,阻止新生血管的形成;而单独MSCs和联合中药都能够有效提高VEGFR2含量和其磷酸化水平,主要经AKT,而不是ERK,增强经MAPK途径的胞內信号转导功能,诱导内皮细胞增殖和迁移,促进血管新生;第五、缺血脑组织中,TIMP-1与MMP-9特异性结合,形成复合物,发挥强大而持久的抑制作用,MSCs以及联合中药均不能缓解这种抑制作用。综上所述,我们认为,补阳还五汤联合MSCs移植促进血管新生,主要是通过增加αVβ3含量,提高了VEGFR2促有丝分裂作用和其磷酸化水平,增强经MAPK途径的胞內信号转导功能,诱导内皮细胞增殖和迁移,从而促进血管新生发生的。