Ginsenoside-Rg1调控乳腺脂肪来源干细胞促进自体脂肪移植成活及机制研究

Autologous fat itissue is commonly used as filler material for wounds repair and organ reconstruction, however, its long-term effect could be affected by absorption, necrosis and fibrosis of the fat transplants themselves. The fate of transplanted fat tissue depends on the adequacy of blood perfusion during the early stages after transplantation.Our previous studies have shown that ginsenoside Rg1 (G-Rg1) can enhance the proliferation and differentiation capacity of adipose-derived stem cells (ASCs), and the ASCs modified by specific genes or some cytokines can effectively improve the survival rate of fat transplantation. In this study, firstly,we intend to label human breast adipose-derived stem cells (HBASCs) with green fluorescent protein (GFP). Subsequently,we observe the effects of different concentration G-Rg1 on the proliferation, differentiation and paracrine function of HBASCs. Thirdly, we transplant the mixture of autologous fat and G-Rg1 pretreatmented HBASCs into nude mice to observe the survival and revascularization condition of fat grafts. Fourthly, through the inhibition of PI3K/Akt pathway, we explore the molecular mechanism of the PI3K/Akt pathways in the process of G-Rg1 promoted HBASCs proliferation differentiation, and downstream target genes. Lastly, we further verify how these target genes influence the autologus fat transplantation through vivo experiment. This study aims to provide theoretical basis of the improvement of autologus fat transplant survival, reduction of the common complication for transplantation in clinical application.

自体脂肪作为填充材料常用于修复重建和器官再造，但因其移植后组织被大量吸收、坏死、纤维化等影响远期效果。早期能否及时建立有效血液循环是关键因素。我们前期研究显示，人参皂苷Rg1（G-Rg1）能增强脂肪干细胞（ASCs）增殖与定向分化功能；而特定基因修饰后的ASCs或细胞因子能有效地提高脂肪移植的成活率。本项目拟采用GFP标记人乳腺脂肪来源干细胞（HBASCs）；将不同浓度G-Rg1预处理HBASCs，观察G-Rg1对HBASCs增殖分化及旁分泌功能的影响；进而将自体脂肪颗粒与G-Rg1预处理后的HBASCs移植于裸鼠体内，观察移植物的成活与血管再生情况；通过抑制PI3K/Akt通路，探索该通路在G-Rg1促进HBASCs增殖分化过程中的分子机制及下游靶基因；进一步通过体内实验验证这些靶基因对自体脂肪移植的影响，为临床上提高自体脂肪移植成活率、减少移植后常见并发症及改善治疗效果提供理论依据。

应用组织学、细胞生物学、分子生物学、干细胞移植、组织移植与再生医学的基本原理与方法，在传统脂肪组织移植方法的基础上，进一步优化ASCs的获取方法；采用绿色荧光蛋白（greenfluorescent protein，GFP）标记HBASCs并检测其细胞毒性与安全性；将不同浓度的G-Rg1培养HBASCs，观察G-Rg1对HBASCs增殖分化及旁分泌功能的影响；进而将自体脂肪组织颗粒与G-Rg1预处理后的自体HBASCs 混合移植，观察G-Rg1 预处理后的自体HBASCs 对自体脂肪组织颗粒体内移植成活与血管再生的影响，并通过对抑制PI3K/Akt，探讨该信号通路在此过程中的分子作用机制以及相关的靶点基因；目的是进一步提高自体脂肪组织移植的成活率、减少移植后的常见并发症及改善脂肪组织移植后的远期治疗效果，为临床上自体脂肪组织及脂肪干细胞移植修复软组织器官缺损提供实验依据与理论支持；同时，通过G-Rg1 调控HBASCs 的生长增殖、分化及旁分泌功能，以达到控制HBASCs 向靶组织趋化、迁移、转化可能性，为充分动员HBASCs 发挥促修复与组织再生作用寻找新策略，对于干细胞疗法的广泛应用具有重要的临床指导意义。. 本项目研究结果：.（1）体外检测不同浓度G-Rg1可促进HBASCs 生长、增殖、分化及旁分泌功能，并在一定浓度范围内呈正向调节的量效关系。.（2）体内移植实验证实自体脂肪组织颗粒与G-Rg1 预处理后的HBASCs 混合移植能有效提高移植物的成活率，减少脂肪组织移植后的吸收、坏死、纤维化等并发症；但G-Rg1对促进脂肪组织移植成活的作用较外源性添加VEGF的作用稍弱。.（3）体内外实验证实PI3K/Akt 通路的抑制及下游靶基因的沉默能够降低G-Rg1促进HBASCs增殖分化及旁分泌功能的效应，说明G-Rg1促进脂肪移植成活的作用是通过PI3K/Akt信号通路实现的。.（4）在国内外主流学术期刊上发表研究论文10篇，其中SCI 收录7篇。.（5）本项目培养硕士研究生3名，博士研究生1名，培养副主任医师2名。