脂肪来源干细胞中Notch2介导的器官特异性血管网的形成在脂肪再生中作用机制的研究

Although fat tissue is the most ideal filling material for soft tissue defects, the instability of fat regeneration after transplantation leads to different outcomes.The reconstruction and maturation of vascular network is essential for maintaining stable fat regeneration.We previously found that the adipose-derived stromal cells performed pericytic phenotype form Organotypic Vasculature (OV) through crosstalk with endothelial cells, guaranteeing stable fat regeneration.However, the detail mechanism of how adipose-derived stromal cells involved in vasculogenesis is not clear.Further investigation revealed that the pericyte membrane in OV highly expressed Notch2 protein, suggesting that the Notch2 signal is associated with OV formation in fat regeneration.By investigating the influence of up-regulation and down-regulation of Notch2 protein on the formation of OV, this research is believed to be helpful to reveal the mechanism of Notch2 signal in fat regeneration, which will provide solid experimental evidence for adipose-derived stromal cell therapy and fat regeneration induction.

自体脂肪是软组织缺损的理想填充物，但移植后脂肪再生的不稳定影响了其结果的可控性。脂肪移植后血管网的重建与成熟是维持稳定性脂肪再生的基础。我们在前期研究中发现，在新型脂肪再生模型中，脂肪来源干细胞分化的周细胞与内皮细胞通过信号交互形成了器官特异性血管网（Organotypic Vasculature，OV），保障了稳定的脂肪再生。但脂肪来源干细胞参与血管再生的机制并不明确。进一步的研究发现，OV中的周细胞膜高表达Notch2蛋白，提示Notch2信号与脂肪再生中的血管再生相关联。本研究基于以上发现，拟通过上调和下调Notch2蛋白，观察其下游信号对OV形成的影响，揭示Notch2信号在脂肪再生过程中的作用及调控机制，为脂肪来源干细胞疗法及脂肪再生诱导提供理论基础和实验依据。

诱导脂肪再生是脂肪移植后体积保留的重要机制，前期研究表明血管网的重建与成熟是诱导和维持稳定脂肪再生的关键因素。在本项目中我们应用一项独有的新型脂肪再生模型中，观察到其在诱导脂肪再生早期形成了器官特异性血管网（Organotypic Vasculature，OV）。为明确OV形成的关键细胞来源和血管信号交互，我们进一步设计了组分分离的模块化脂肪再生模型。通过增减不同细胞组成、微环境及支架结构的组合，研究发现移植后早期脂肪再生微环境是宿主来源干细胞分化形成脂肪前体细胞的关键因素，而移植物中脂肪来源干细胞中提供的Notch信号是促使组织内新生血管重构形成OV的关键因素。随后本项目基于以上发现，在肌肉损伤再生模型中同样验证了Notch通路在肌肉再生中血管重建的相似作用，并ARNT（aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator）敲除小鼠，验证了Notch信号是通过ARNT-HIF1a轴发挥血管化调节作用的。本项目揭示了Notch及其下游信号对OV形成的影响，阐述了Notch信号在其中的作用及调控机制，为软组织再生诱导提供理论基础和实验依据。