TRPC6介导七氟烷促进骨髓间充质干细胞血管新生的作用研究

Treatment of ischemic heart disease by marrow-derived mesenchymal stem cells (MSCs) is the hot spots on current stem cell research, however, only MSCs treatment exists some problems such as low cell survival rates and no significance in long-term efficacy. Therefore, modification on MSCs is the difficult problem in current researches. Sevoflurane, a inhaled anesthetic, is widely used in clinical anesthesia. Many in vitro and in vivo studies have shown that sevoflurane exerted an effective treatment on ischemic heart disease. Some studies showed sevoflurane promoted angiogenesis of MSCs, but its molecular mechanism is unknown. And Transient receptor potential canonical channel 6 (TRPC6) plays a role in proliferation of endothelial cells and angiogenesis. Therefore, this project aims to evaluate angiogenesis of MSCs promoted by sevoflurane and protective effect against myocardial ischemia in vitro and in vivo experiments. Furthermore, the TRPC6 is studied to clarify the molecular mechanisms involved in angiogenesis of MSCs promoted by sevoflurane. The launching of this project will help to clarify the mechanism the efficacy of MSCs by sevoflurane pretreatment on ischemic heart disease, it also provide the experimental basis for MSCs clinical application and promote the development of translational medicine.

骨髓间充质干细胞（MSCs）治疗缺血性心脏病是目前干细胞研究领域的热点，然而单独MSCs 治疗存在干细胞存活率低及长期疗效并不显著的问题，因此，对MSCs进行修饰和处理是目前研究的难点问题。七氟烷是一种广泛用于临床的吸入麻醉药，诸多离体及在体研究显示七氟烷治疗缺血性心脏病疗效显著。有研究表明七氟烷具有促进MSCs血管新生的作用，但其分子机制还不明确，而经典瞬时感受器电位通道6（TRPC6）对内皮细胞增殖及血管新生起重要作用。因此，本项目拟通过体内体外实验评价七氟烷促进MSCs 血管新生的作用及抗心肌缺血的保护作用，并以TRPC6作为切入点阐明七氟烷促进MSCs 血管新生的分子机制。本项目的开展不仅有助于揭示七氟烷与MSCs联合应用治疗心肌缺血的作用机制，而且能为MSCs成功应用于临床提供有益的实验探索，积极推动转化医学的发展。

背景：心肌梗死是世界上最常见引起死亡原因之一。骨髓间充质干细胞（MSCs）治疗缺血性心脏病是目前干细胞研究领域的热点，已成为有希望改善急性心肌梗死预后的治疗方法，然而单独MSCs治疗存在干细胞存活率低及长期疗效并不显著的问题。七氟烷是一种广泛用于临床的吸入麻醉药，诸多离体及在体研究显示七氟烷通过抗炎、抗氧化、自噬调节等作用减少细胞凋亡，治疗缺血性心脏病疗效显著。.方法：1.常氧和缺氧培养各组MSCs细胞，通过流式检测MSC凋亡、ELISA检测MSCs上清中的VEGF水平；检测TRPC6、HIF-1α、CXCR4、VEGFA蛋白及TRPC6 mRNA的表达；siRNA 敲除TRPC6，明确TRPC6关键作用。2.将MSCs与HUVECs细胞在transwell系统共培养，Magrigel测定各组HUVECs小管生成。3.建立小鼠缺血/再灌注模型，移植MSCs及MSCs+Sevo细胞，通过心超评估小鼠心脏收缩功能；测定小鼠心脏风险面积及梗死面积；测定小鼠血清LDH及IL-6、IL-10水平及相关的分子机制。.结果：1.与M+O2组比较，MS-O2组TRPC6、HIF-1α、CXCR4及VEGFA蛋白表达明显上调，且其上清的VEGF水平明显增加；而siRNA沉默TRPC6后，七氟烷预处理siMSCs细胞的HIF-1α、CXCR4、VEGF的表达均下调。2.与H-O2组比较，HMS-O2组小管生成明显增加。3.建立小鼠缺血再灌注模型后3天，Con组心超EF、FS显著降低，血清LDH明显升高；与Con比较，移植MSC+Sevo细胞组小鼠心超EF、FS明显改善，LDH、IL-1β明显降低，IL-10明显增加。植入MSC+Sevo细胞组小鼠的梗死面积明显降低；且小鼠心脏HIF-1α、CXCR4、VEGFA蛋白表达均明显增加。.结论：七氟烷修饰MSCs细胞，上调MSCs细胞的TRPC6、HIF-1α、CXCR4及VEGFA蛋白表达及增加VEGF水平，通过旁分泌促进HUVECs细胞小管形成；通过抗炎、促进血管生成明显改善缺血再灌注小鼠心脏收缩功能。