益气活血中药调节移植后MSCs连接蛋白表达及连接通讯功能促进新生血管成熟的研究

Our previous study have found that Yiqihuoxue Chinese medicine can promote MSCs migrate to the ischemic area, and promote angiogenesis.by inducing the expression of EC-specific phenotypes. However, It is uncleared that whether this kind of cells have the function of the normal EC to recruit pericytes, and If Yiqihuoxue Chinese medicine has the ability to promote differentiation of MSCs to pericytes (PC) to improve vascular maturation.. The study has showed that the microenvironment around EC is the key factors to influence the development of vascular maturation., while, the gap junction channels (GJC) is considered as the center control platform to maintain the steady state of the micro-environment of the body . The study showed that knockout gap connexin (Cx) will seriously affect the formation of capillaries branch. One of the important mechanism of Chinese medicine treatment is to maintain the steady environmental of the body, then , If the Yiqihuoxue medicine can impact Cx expression and GJC function to regulate the steady microenvironment of transplanted MSCs then promote vascular maturation? This project study both from in vivo and in vitro, the three-dimensional culture, gene knockout and real-time quantitative PCR technology are applied to research the effect of Yiqihuoxue medicine on Cx expression, GJC function of transplanted MSCs, and the regulatory role of Cx expression and GJC function on vascular maturation. Providing a new theoretical basis for the treatment of Yiqihuoxue medicine on ischemic heart disease .

我们研究发现益气活血中药能促进MSCs向缺血区迁移，并诱导其表达EC特异性表型,促进血管新生。然而这种细胞是否具有正常EC募集周细胞(PC)的功能,以及益气活血中药能否促进MSCs向PC分化，促进新生血管成熟，目前还不清楚。研究表明，EC所处微环境是影响其发育为成熟血管的关键因素，而间隙连接通道（GJC）被认为是维持机体微环境稳态的中心控制平台。研究表明敲除间隙连接蛋白（Cx）会严重影响毛细血管分支的形成。中药治疗疾病的重要机制之一就是维持机体内环境的平衡，那么益气活血中药能否通过调节Cx表达和GJC的功能，影响移植后MSCs的微环境稳态，促进新生血管成熟呢？本项目从在体和离体两方面，应用三维培养、基因敲除和实时定量PCR等技术，研究益气活血中药对移植后MSCs Cx表达、GJC功能的调节作用，以及Cx表达和GJC功能对血管成熟的影响。为益气活血中药治疗缺血性心脏病提供新的理论依据。

本研究通过体外培养MSCs并在特定条件将其诱导分化为内皮样细胞，继而研究益气活血中药对MSCs分化的内皮样细胞表面Cx和GJC功能的影响，及其对内皮样细胞成熟为血管内皮细胞的调节作用。继而原代培养肺血管周细胞，建立内皮样细胞与周细胞共培养体系，研究益气活血中药对内皮样细胞-周细胞间连接的影响，及对周细胞募集的调节作用，从而证实益气活血中药是否可以促进内皮样细胞的成熟，具有募集周细胞形成管状结构的能力。最后在证实益气活血中药具有调节内皮样细胞成熟的基础上，进一步证实益气活血中药对周细胞分化是否同样存在作用，在上述两方面的基础上探讨益气活血中药发挥上述作用通过激活TGF-β1信号通路来实现。从体外实验结果发现，Cx表达、GJC通道功能具有影响血管的新生与成熟的效应，并且是益气活血中药治疗缺血性心脏病的重要靶点，益气、活血、以及益气活血配伍的中药对Cx表达具有调节作用，其调节效应按照益气活血配伍、活血，益气依次递减，并且通过调节Cx的表达，进而影响GJC通道功能，改变细胞微环境，增加对周细胞的募集，进而形成管状结构，发育为具有功能的成熟血管，其中最主要发挥作用的间隙链接蛋白为Cx43，为中医药治疗缺血性心脏病提供新的药物作用靶点。同时发现益气活血中药发挥上述调节作用，可能是通过调节TGF-β1信号通路来实现。本研究从调节MSCs分化而成的内皮样细胞表面Cx表达以及GJC功能，促进新生血管的成熟角度，探讨益气活血复方对血管新生微环境的调节作用，符合中医整体观念，为益气活血法治疗缺血性心脏病提供新的理论依据。