淫羊藿苷经Notch通路调控大鼠ASCs促进超长随意皮瓣存活的机制研究

Vascular crisis is the main cause of necrosis after skin flap transplantation. Its survival is deeply affected by the local nutrition and angiogenesis of flap in early stage. It has been reported that Notch signaling pathway is involved in the vascular endothelial differentiation of mesenchymal stem cells, and our previous studies have found that gene-modified adipose-derived stem cells(ASCs) or cytokines can promote revascularization of transplants and improve the survival of autologous fat grafts, but the mechanism in improving survival of skin flap is unclear yet. On this basis, we assume Icariin(ICA) optimize the ability of ASCs to improve survival of skin flap via up-regulating VEGF and Notch signaling pathway. We observe the effect of Icariin on ASCs in proliferation，differentiation and paracrine function in vitro, and detect the downstream target genes expression in VEGF, Notch1, Notch2, Notch3 and Notch4 VEGF、Notch1、Notch2、Notch3、Notch4 ASCs after treating with siRNA. Then explore the curative effect and the vascular remodeling mechanism in improving flap survival by treating with ICA and ASCs in vivo. his study will probably offer laboratory evidence for optimization of Ultra-long random skin flap transplantation in clinical practice.

血管危象是皮瓣移植术后坏死的主要原因，早期局部营养及血管新生与其存活率关系密切。研究表明Notch通路能促进间充质干细胞向血管内皮细胞分化，我们前期研究发现特定基因修饰后脂肪干细胞（ASCs）或细胞因子能促进移植物血运重建，提高自体脂肪移植的成活率，但在促进皮瓣存活方面的机制仍不明确。本项目拟在此基础上提出淫羊藿苷（ICA）通过调控ASCs 中VEGF-Notch信号通路中关键基因VEGF、Notch1、Notch2、Notch3、Notch4表达以促进皮瓣血管重建的设想，观察ICA对ASCs增殖分化及旁分泌功能的影响；采用慢病毒siRNA沉默ASCs中VEGF、Notch1、Notch2、Notch3、Notch4基因，检测通路下游靶基因的表达，通过体内外实验阐明ICA调控ASCs旁分泌功能促进超长随意皮瓣血运重建的作用机制，为ASCs辅助皮瓣移植治疗皮肤软组织缺损提供新策略及理论依据。

超长随意皮瓣移植是目前临床上修复不规则创面的常用方法之一，其疗效通常取决于皮瓣成活率，而远端的血供是皮瓣成活率的关键。目前已有学者应用脂肪来源干细胞(ASCs)提高皮瓣的成活率并获得良好的效果。ASCs发挥治疗作用的生物学功能在特定的药物、因子等刺激下得到优化，从而获得更显著的疗效。淫羊藿苷(ICA)是淫羊藿属植物茎叶提取物，既往研究证实ICA可以优化干细胞的再生功能。Notch信号通路是决定细胞的分化的关键信号通路之一，被证明与血管生成、多向分化等有关。目前Notch作为ICA靶点的研究尚少。本研究旨在探讨ICA优化大鼠ASCs（rASCs）促进大鼠超长随意皮瓣存活的作用及机制。主要通过细胞学及动物学实验探索ICA对rASCs生物学功能及促进大鼠超长随意皮瓣存活的优化作用，并通过沉默ASCs内的VEGF/Notch通路，探索该通路在ICA调控ASCs生物学功能及优化ASCs促进超长随意皮瓣体内血管化及存活过程中发挥的作用机制。本研究实验结果：①ICA能够促进rASCs的旁分泌功能，提高rASCs血管生成及免疫相关旁分泌因子表达量；②ICA能够通过VEGF/Notch通路提高rASCs的旁分泌功能，而VEGF在ICA激活Notch通路的过程中发挥了重要作用；③ICA能够优化rASCs促进超长随意皮瓣成活，提高存活皮瓣的质量，而促进皮瓣的血管新生是该作用的重要机制之一；④VEGF/Notch通路在ICA调控rASCs促进超长随意皮瓣血管化及存活中发挥了重要的作用。本研究为ICA优化ASCs辅助组织重建修复的临床应用提供了理论依据。