miR-126调节对糖尿病环境下内皮祖细胞归巢的影响和机制

Down-regulated expression of CXCR4 in EPCs and the subsequent SDF-1α/CXCR4 signal transcriptional disorder are currently recognized as a major mechanism responsible for impaired EPCs homing in diabetic patients.Our previous study showed that miR-126 is down-regulated in EPCs in diabetic patients and miR-126 inhibits EPCs proliferation, migration, and promotes EPCs apoptosis. Spred-1 is identified as one of the target genes of miR-126. MiR-126 regulates EPCs function by several pathways, all of them depend on Spred-1. In this study, we establish a series of protocols to elucidate the expression of miR-126 in EPCs, to explore the effects and mechanism of miR-126 on CXCR4 expression and SDF-1a-induced EPCs migration, to clarify mir-126's effect on the post-transcriptional regulation of SDF-1a/CXCR4 and SDF-1α-induced EPCs mobilization in type-II diabetic patients, and to further testify these effects in vivo in diabetic GK rat.

CXCR4表达下调致 SDF-1α/CXCR4调控障碍是糖尿病机体EPCs归巢损伤的重要机制。前期我们发现，糖尿病患者EPCs上miR-126低表达降低EPCs迁移、增殖，增加凋亡；通过靶基因spred-1调控多条信号通路。本研究将论证miR-126通过上调EPCs上CXCR4表达，从而促进SDF-1α/CXCR4信号通路调控的糖尿病机体EPCs归巢的作用和相关机制。我们拟以高血糖EPCs为研究对象，正负两方面探讨miR-126对EPCs上CXCR4表达的影响及其在SDF-1α诱导的EPCs定向迁移中的作用和信号通路；明确2型糖尿病环境对EPCs上miR-126表达和转录后调控的影响；并在糖尿病GK大鼠体内验证。本研究将为揭示糖尿病机体EPCs归巢的转录后调控机制提供新的思路。

糖尿病患者内皮祖细胞（EPCs）上的miR-126下调，并伴有迁移功能障碍。本研究旨在阐明miR-126通过SDF-1α/CXCR4信号轴调控EPCs归巢功能的作用机制。分离并培养大鼠骨髓来源的EPCs。不同浓度的高糖（HG）和糖基化终末产物（AGEs）诱导EPCs。MTT 检测最佳浓度。Realtime-PCR检测EPCs上miR-126的表达，Western Blot检测相关蛋白表达，流式细胞仪和荧光显微镜检测EPCs细胞内ROS水平，ELISA检测上清液中炎症炎症因子的表达。不同浓度的SDF-1α诱导EPCs，transwell检测使EPCs迁移的最适浓度。构建过表达 miR-126和下调miR-126的慢病毒载体，并转染EPCs。加入最佳浓度的SDF-1α，激光共聚焦、RT-PCR和Western blot检测不同时间点EPCs的CXCR4以及信号蛋白的表达。建立颈总动脉损伤的GK大鼠模型；提取wista大鼠骨髓来源的EPCs；术后通过尾静脉向GK大鼠注射PBS和不同病毒载体转染的EPCs；检测大鼠颈动脉损伤处再内皮化程度及内膜增生情况，并进一步检测大鼠体内空腹血糖、AGEs、炎症因子的表达。研究发现HG和AGEs降低EPCs上miR-126的表达、增加ROS和炎症因子的表达。miR-126负性调控ROS和炎症因子的表达。miR-126体外通过激活ERK/VEGF and AKT/eNOS 信号通路显著增加CXCR4的表达，并改善EPCs的迁移能力；体内改善内皮修复、抑制内膜增生。研究表明二型糖尿病患者EPCs归巢能力异常，可能是由于miR-126下调，抑制ERK/VEGF and AKT/eNOS 信号通路，降低EPCs上CXCR4的表达所导致，这一机制最终影响糖尿病患者内皮修复功能。