炎症微环境对喉粘膜间充质干细胞的调控及其再生能力的影响

laryngeal mucosa mesenchymal stem cells（LM-MSC）, a new population of mesenchymal stem cells (MSCs), have been isolated from the laryngeal mucosa. The capacity of multipotency and self-renewal makes them an excellent cell source for tissue regeneration and repair. However, their regeneration ability could be decreased in inflammatory microenvironments, further the result of the vocal fold regeneration after injured was not satisfied. We know nothing about the differentiation regulation. Recently, genetic evidences has shown that the Wnt pathway and microRNA play an important role . In this study we have determined the regeneration and differentiation of LM-MSC, the differentiation regulation in the inflammatory microenvironment. offer new strategy for regeneration of LM-MSC. Further, evidences has shown that the cell sheet engineering benefit the microenvironments of cell differentiation. Using the cell sheet engineering and micronized acellular dermal matrix, to study the influence to the regeneration and differentiation of LM-MSC in the inflammatory microenvironment. And to repaired the acute injury of vocal fold using the CSC. Our study might hold promise as a therapeutic approach for reconstruction of tissues destroyed by surgery treatment in inflammatory microenvironments, and be significance to the therapeutic approach of other diseases in inflammatory microenvironments.

喉粘膜间充质干细胞（LM-MSC）具有很强的自我更新能力和多向分化诱导潜能，是喉部组织再生的重要干细胞。在炎症微环境下LM-MSC再生能力下降，影响声带损伤的修复效果，但相关的分子机理尚不清楚。新的研究显示Wnt通路和microRNA参与了干细胞的分化调控。本项目拟在前期研究的基础上深入研究炎症微环境对LM-MSC的影响和Wnt通路、关键microRNA对LM-MSC的调控机制，建立恢复炎症环境下LM-MSC再生能力的方案。此外，研究发现细胞膜片可重建有利于干细胞分化再生的微环境，本课题利用细胞膜片生物支架复合体(CSSC)构建技术，构建LM-MSC 膜片与脱细胞真皮基质微粒复合体，阐明细胞膜片微环境对炎症来源的LM-MSC的影响，并利用CSSC进行炎症微环境下声带损伤的修复研究。本项目不仅为临床声带急性损伤的早期修复提供实验依据，而且对于认识和治疗其他具有炎症特征的疾病有重要的指导意义。

成体干细胞的多向分化和自我更新能力是组织器官再生修复的基础，然而此生物学特性易受体内炎症微环境的影响。喉粘膜间充质干细胞（LM-MSC）具有很强的自我更新能力和多向分化潜能，是喉部组织再生的重要干细胞。在炎症微环境下LM-MSC再生能力下降，影响声带损伤的修复效果，但相关的分子机理尚不清楚。同时，利用健康LM-MSC移植促进炎症条件下喉部组织损伤修复的技术体系尚未建立。本课题基于课题组前期研究，建立LM-MSC分离、培养、鉴定技术体系，通过关键炎性因子在体外模拟炎性微环境，发现炎症微环境显著抑制LM-MSC的分化功能和再生潜能。Wnt信号通路是人体生长、发育过程中重要的信号通路，其通过调控干细胞功能在多种疾病的发生、发展过程中发挥重要作用。Wnt信号通路主要可分为决定细胞命运的经典Wnt/β-catenin信号通路和与组织极性及细胞运动密切相关的非经典通路。有研究表明Wnt/β-catenin信号通路参与了正常及炎症微环境下细胞增殖、分化能力的调控。本课题的进一步研究阐明了炎症微环境下Wnt/β-catenin通路调控LM-MSC分化及再生功能的关键分子机制，并发现特定蛋白抑制剂逆转LM-MSC的作用。为明确LM-MSC的治疗潜能，课题组利用大动物（犬）声带缺损模型完成临床前研究，构建LM-MSC/胶原复合体，发现LM-MSC有效修复炎症微环境下犬声带组织缺损，验证了LM-MSC移植治疗体系的治疗有效性。本课题关于炎症微环境对LM-MSC生物学功能影响的机制研究为逆转干细胞异常功能提供理论依据和技术手段，并对认识其他具有炎症特征的疾病有重要的指导意义；基于LM-MSC移植的临床前研究为LM-MSC移植的临床应用奠定重要的理论和实验基础。