既往认为动脉粥样硬化(AS)是由于各种危险因素导致内皮细胞(ECs)坏死、凋亡,邻近ECs修复再生、动脉中层平滑肌细胞迁移至内膜下所致。近年发现参与修复再生的ECs部分来源于干细胞,但机制尚未明确。EphrinB2特异性表达于动脉内皮细胞,体外可诱导干细胞向ECs分化。新近发现极小胚胎样干细胞(VSELs)具有多向分化潜能,若通过EphrinB2调节使其向ECs分化,改善AS形成中ECs的失衡,将对干细胞参与AS形成机制提供新思路。我们构建EphrinB2基因重组腺病毒载体并转染VSELs,以VSELs迁移与凋亡为指标,观察EphrinB2对VSELs趋化能力和抗ox-LDL诱导损伤的影响;通过ApoE敲除小鼠高脂饮食+动脉内膜剥脱建立AS模型,观察过表达EphrinB2的VSELs对体内AS斑块的内膜/中层厚度改变及局部细胞因子变化的影响,探讨其参与AS的细胞分子机制,探寻AS防治新策。
atherosclerosis;very small embryonic like stem;endothelial cells;smooth muscle cells;Ephrin-B2
近年发现参与动脉粥样硬化(AS)修复再生的内皮细胞(ECs)部分来源于干细胞,而极小胚胎样干细胞(VSELs)具有多向分化潜能,EphrinB2特异性表达于动脉内皮细胞,体外可诱导干细胞向ECs 分化。我们通过多参数FACS成功分选和扩增GFP转基因小鼠骨髓Sca-1+/Lin–/CD45–的VSELs,约占骨髓单个核细胞的0.04±0.015%。发现不同浓度ox-LDL(5mg/l,10mg/l,20mg/l)抑制骨髓VSELs的增殖能力,并促进VSELs凋亡。Transwell 双室模型结果显示, EphrinB2-VSELs针对SDF-1 的迁移能力较VSELs显著提高(23±2% vs 28.7±2.1%,P=0.01),不同浓度ox-LDL均显著降低细胞迁移率。成功构建Ephrin-B2重组腺病毒载体质粒转染VSELs并移植,VSELs可分化为ECs和平滑肌细胞(SMA),参与AS 斑块形成,Ephrin-B2 过表达促使VSELs更多向ECs分化,减小斑块体积。选取C57/BL6 ApoE基因敲除小鼠,通过高脂饮食制备AS模型。分为VSELs、EphrinB2-VSELs和对照组。EphrinB2显著提高VSELs向斑块形成区归巢和修复内皮的能力。组织学检测显示VSELs移植使斑块/管腔比值(P/L)显著降低(P=0.01),且在斑块局部分化为ECs和SMA。而转染EphrinB2使得VSELs的上述作用进一步增强,且向SMA分化比率降低(P=0.01)。VSELs组IL-1、IL-6、TNF-α较对照组显著降低而MCP-1和VEGF显著升高(P=0.001);EphrinB2-VSELs组IL-1、IL-6、TNF-α也均较对照组显著降低而MCP-1和VEGF显著升高(P=0.001),且均与VSELs组有显著统计学差异(P=0.01)。我们的研究结果提示1)VSELs可通过抑制斑块局部炎症因子表达、促进趋化因子和生血管因子的表达,达到修复血管损伤的作用;2)Ephrinb2转染进一步提高上述效应,并进一步提高VSELs向内皮细胞分化的效率。从而深化对AS病理机制的认识,为AS的治疗提供一种新的干预靶点。