双过表达CXCR4及miR-146a的干细胞微囊泡靶向治疗溃疡性结肠炎及复方苦参汤的协同效应研究

Ulcerative colitis(UC) is a chronic relapsing inflammatory bowel disease characterized by limited therapeutic options. Our previous researches have illuminated that bone marrow-derived mesenchymal stem cells(MSC) could migrated toward injured colon more efficiently and reduce inflammatory responses in TNBS-induced colitis by SDF-1α/CXCR4 axis. But the clinical application of MSC are restricted by cell differentiation and cancerization. We know that cell-derived microvesicles(MVs) can preserve biological functions of MSC effectively while avoiding those weaknesses. Therefore, MVs can be preferably applied to alternative research of MSC. The present study is designed to construct Ad-MSC overexpressing chemokine receptor 4（CXCR4）and miRNA-146a by lentiviral vector and collect the MVs under the pathology conditions. MVs may migrate towards the inflamed colon tissue along concentration gradient of SDF-1α and transmit the miR-146a to bowel cells. Moreover, Compound Sophorae decoction may be contribute to the migration. Ultimately, we expect that miR-146a can played a powerful immune regulation effect in experimental colitis, which have important theory value and promising application perspective.

溃疡性结肠炎（UC）是一种疗效不甚理想的炎症性肠病。我们前期运用CXCR4/SDF-1轴较有效的促进间充质干细胞（MSC）归巢于肠道并缓解实验性结肠炎。但MSC易分化及可能诱发肿瘤是限制MSC临床应用的一个难题。现已知微囊泡既能很好的保留干细胞大部分生物学功能，又能避免干细胞易分化及肿瘤突变等缺点。因此，微囊泡可以很好的应用于MSC的替代研究。本课题拟利用慢病毒技术构建双过表达CXCR4及miR-146a的MSC(Ad-MSC)，并在病理条件下收集Ad-MSC分泌的微囊泡，微囊泡则可能含有CXCR4膜蛋白及miR-146a基因，通过系统释放微囊泡，以期微囊泡能够沿着SDF-1α的浓度梯度迁移至受损结肠，同时复方苦参汤对微囊泡靶向迁徙起到协同效应，最终借助微囊泡传递miR-146a基因到肠道细胞中，发挥miR-146a强大的抗炎及免疫调节作用，为开拓UC的治疗提供新的理论依据和研究。

溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）是病因不明发病机理尚不完全清楚的消化系统疾病，被世界卫生组织列为难治性疾病之一。随着生活方式和饮食结构的改变，UC发病率越来越高。由于UC易反复发作，病难以治愈、治疗手段比较有限，疗效不理想，给社会生产力和个人生活质量带来极大的负面影响，增加社会及个人的经济负担，因此，有关其病因、发病机理以及治疗药物的研究一直是当今国际消化病诊治研究的热点，对于 UC 患者来说，如何找到确切有效可行的治疗方法是目前需要解决的关键问题。.本研究在国家自然科学基金青年项目（No.81503416）的资助下，重点研究了双过表达CXCR4及miR-146a的干细胞微囊泡靶向治疗溃疡性结肠炎及复方苦参汤的协同效应，但通过经进一步查阅文献及研究证实，miR-146a基因对CXCR4基因的表达有抑制作用，考虑到实际操作情况，为保证实验顺利进行，本课题组拟在骨髓间充质干细胞（bone mesenchymal stem cells, BMSCs）中分别过表达CXCR4及miR-146a进而开展下游实验。一方面，通过慢病毒转染BMSCs过表达miR-146a，经超高速离心法提取微囊泡（extracellular vesicles, EVs），经IHC及WB等检测证实了在动物体内过表达的miR-146a可通过抑制TRAF6和IRAK1表达，抑制下游NF-κB通路活性，进而下调TNF-α及IL-6等炎症因子的表达，缓解UC的肠道炎症反应，控制了病情，复方苦参汤可协同miR-146a-MVs发挥治疗作用。另一方面，通过慢病毒转染BMSCs过表达CXCR4，高表达CXCR4的EVs能更有效地迁移至受损结肠，而复方苦参汤可促进EVs靶向归巢至UC损伤部位，加强BMSCs来源的EVs的免疫调节及抗炎作用。本研究目前的实验结果为开拓该病的临床治疗手段提供新的理论依据和实验方法，这将具有重要的理论价值和良好的应用前景。