牵张成骨中交感神经/内皮细胞复合体调控间充质干细胞动员的实验研究

目前对牵张成骨（DO）中间充质干细胞（MSC）如何转变为丰富的成骨细胞这一重要问题知之甚少。鉴于MSC、内皮细胞和交感神经之间密切的关系，我们提出牵张应力下交感神经/内皮细胞复合体调控MSC动员的假说。我们拟采用大鼠下颌骨DO模型，通过干细胞分离培养及鉴定、细胞迁移和粘附实验、组织形态学、免疫组织（细胞）化学、激光捕获显微切割、PCR、人工miRNA介导基因沉默等方法，分别从个体、细胞和分子水平上，研究牵张应力下的局部MSC是否易于脱离基于内皮细胞的干细胞龛，以及SDF-1/CXCR4轴在其中的作用；进一步探讨交感神经的功能变化对局部MSC动员的影响及其分子机理。预计结果为：DO中下降的交感神经功能能够下调内皮细胞和MSC的SDF-1/CXCR4分子轴表达，从而提高MSC动员的能力。该项目将为进一步揭示DO的骨再生机理提供重要的实验依据，为临床上改进DO技术提供更全面的理论支持。

目前对牵张成骨（DO）中间充质干细胞（MSC）如何转变为丰富的成骨细胞这一重要问题知之甚少。鉴于MSC、内皮细胞和交感神经之间密切的关系，我们提出牵张应力下交感神经/内皮细胞复合体调控MSC动员的假说。本研究证明了下颌骨DO能够导致局部的骨形成单元SDF-1表达升高，从而吸引MSC迁移到成骨前线参与成骨。离断交感神经能够下调内皮细胞的SDF-1表达，同时提高骨形成单位的SDF-1表达，从而促进MSC从干细胞龛向成骨前线的动员的迁移；失交感神经支配后交感递质NE的丧失，也是促进Nestin(+) MSC从血管周围区域动员并迁移到成骨前线的重要原因。另一方面，感觉神经对DO成骨有正性调控作用。总之，我们验证了牵张应力下交感神经/内皮细胞复合体通过SDF-1调控MSC动员的假说，为进一步揭示骨再生的机理提供了实验依据，并为临床上改进DO技术提供理论支持。