肺动脉高压细胞治疗研究中内皮祖细胞性别对疗效的影响及其机制

针对细胞治疗热点研究方向中具有潜在重要性而目前又被忽略的空白领域，选择在呼吸系统病理生理中具有代表性而又一直缺乏高效特异性治疗方案的肺动脉高压作为治疗研究对象，采用申请人成功改进的膜结合型GFP细胞标记新技术，系统完整地研究内皮祖细胞性别以及供体和受体性别的匹配对治疗效果的影响；同时在预实验结果的基础之上提出新的细胞信号转导理论来解释性别差异对细胞疗效的影响。简言之，细胞性别与受体匹配型的疗效优于非匹配型；同时，雌性内皮祖细胞因其内在特征及其在病理微环境条件下发生钙振荡继而引起connexin分子表达增加,促进内皮祖细胞附着于血管壁，修复受损的内皮细胞和血管功能；而雄性内皮祖细胞因其在病理微环境条件下因持续性的钙离子浓度增加引起细胞损伤，从而导致雌性内皮祖细胞的疗效可能优于雄性内皮祖细胞。

肺动脉高压（PAH）是一种慢性肺部疾病，尽管常规疗法有显著进步，预后却仍然不理想。近年来，随着细胞移植技术的发展，骨髓间充质干细胞治疗有望成为其新颖有效的治疗方式。最近在脂肪分化、关节损伤等疾病模型中发现干细胞疗法的疗效存在性别差异。而对于干细胞治疗PAH效果的性别差异和其潜在的机制却未有研究。本项目在探讨骨髓间充质干细胞治疗PAH性别差异机制的实验中，发现雌性干细胞无论以性别匹配或不匹配方式治疗MCT诱导的小鼠PAH均比雄性干细胞有更好的治疗效果，表现为富尔顿指数和肺阻力血管肌化程度有更大幅度的降低。体外实验中在氧化应激、炎症状态下，骨髓间充质干细胞的增殖，迁移和[Ca2+]i的动力学均有显著性别差异。且研究发现与雄性骨髓间充质干细胞相比，雌性骨髓间充质干细胞总是表现出GAPDH（甘油醛-3-磷酸脱氢酶）高得多的蛋白水平。GAPDH最近已被证明是一种多功能蛋白质，具有不同的功能。继而本项目通过分子生物学技术在雌性或雄性骨髓间充质干细胞敲除或过表达GAPDH，均能逆转上述细胞的生物学行为和治疗效果。综上，本项目研究结果表明GAPDH在雌性骨髓间充质干细胞通过调节细胞内[Ca2+]i信号及相关的细胞行为在治疗PAH过程中发挥比雄性干细胞更加优越的治疗作用。