预动员CD133+祖细胞旁分泌Ang-1在缓解体外循环术后急性肺损伤中作用初探

The activation and injury of pulmonary vascular endothelial cells (VEC) are key step of acute lung injury (ALI) induced by cardiac surgery. The angiopoietin 1 could modulate endothelial permeability of micropulmonary vessels by altering intercellular adherens junction and be up-regulated by vascular endothelial growth factor.Since Ang-1 and VEGF closely involve in the vascular permeability, we hypothesize that under the effect of VEGF, CD133+ progenitor cells may enhance Ang-1 expression through paracrine way,and stabilize the barrier function of the blood vessel wall followed by the change of the tyrosine phosphatase state of vascular endothelium cadherin and inhibition of vascular apoptosis. In the present study, we will observe the expression of Ang-1 from CD133+ cells on the influence of VEGF, and investigate whether Ang-1 from CD133+ cells participate in the regulation of vessel dysfunction and vascular apoptosis. Obviously, Not only will the present project provide novel theoretical and experimental bases to understand how CD133+ progenitor cells attenuates acute lung injury associated with extracorporeal circulation, but it also will propose a promising stem cell therapy strategy in furture.

肺血管内皮细胞（VEC）的激活/损伤在心脏外科手术相关急性肺损伤（ALI）中起关键作用。血管生成素-1(Ang-1)能通过调节细胞间黏附连接调控血管通透性,其表达可能受血管内皮生长因子（VEGF)影响。由于Ang-1，VEGF与血管通透性密切相关，因此我们推测CD133+细胞在VEGF的影响下，通过旁分泌Ang-1的作用改变VE-cadherin酪氨酸磷酸化水平，重建细胞-细胞连接，抑制内皮细胞凋亡，修复由ALI导致的血管内皮功能障碍。为此，拟通过细胞及动物实验，观察CD133+祖细胞归巢于肺组织后Ang-1的表达变化，并通过干预VEGF信号，探索Ang-1表达与VEGF的可能关系；通过基因沉默技术干预CD133+祖细胞来源的Ang-1表达，研究CD133+祖细胞是否通过Ang-1调控血管内皮细胞VE-cadhrein以及凋亡相关蛋白的表达，稳定血管内皮功能屏障，参与肺保护作用.

研究背景 急性肺损伤（Acute Lung Injury，ALI）是体外循环（ExtracorporealCirculation，ECC）心脏手术后患者最常见并发症之一。由于Ang-1，VEGF与血管通透性密切相关，因此我们推测CD133+细胞在 VEGF的影响下，通过旁分泌Ang-1的作用抑制内皮细胞凋亡，修复由ALI导致的血管内皮功能障碍。.研究目的 通过动物实验，观察CD133+祖细胞归巢于肺组织后Ang-1的表达变化，并干预VEGF信号，探索Ang-1表 达与VEGF的可能关系；通过细胞实验，研究CD133+祖细胞是否通过Ang-1调控血管内皮细胞凋亡相关蛋白的表达，稳定血管内皮功能屏障，参与肺保护作用..主要研究内容：实验首先探索VEGF在ECC诱导的ALI小鼠模型中，对Ang-1及肺组织内CD133+祖细胞数目的影响，进一步观察对全身炎症及肺损伤的影响。其次，在动物模型上，使用粒细胞集落刺激因子（Granuocyte Colony Stimulating Factor , GCS-F）预动员CD133+祖细胞，增加循环内CD133+祖细胞，同时通过静脉给予VEGF和Anti-VEGF实现上调和下调VEGF生物学效应。进一步观察不同组内循环及肺组织组织内CD133+祖细胞数量以及和Ang-1关系。最后，通过ECC血清与HUVECs共培养，模拟急性肺损伤的肺毛细血管内皮细胞损伤的体外模型，然后根据ECC小鼠循环内不同含量的Ang-1分别与HUVECs作用，观察对HUVECs的影响。同时通过流式细胞筛选CD133+祖细胞，与Ang-1进行免疫荧光显像，明确Ang-1与CD133+祖细胞关系。.研究结果：VEGF可促进Ang-1的生成，并通过Ang-1实现缓解肺损伤的作用。预动员增加了肺组织内CD133+祖细胞数目，而VEGF则更进一步促进CD133+祖细胞归巢到肺组织。细胞实验证实CD133+祖细胞参与分泌Ang-1，Ang-1能通过抑制内皮细胞凋亡实现对肺损伤保护.结论 ：“预动员”的CD133+祖细胞可在ECC开始后，归巢至肺组织内， 通过旁分泌Ang-1减轻肺损伤，改善肺功能。这为临床上治疗/预防 ECC相关肺损伤提供理论与实验基础。