热休克蛋白22对高脂诱导的内皮祖细胞损伤的保护机制研究

heart failure following myocardial infarction is the key in the coronary heart disease treatment. Autologous transplantation endothelial progenitor cell is able to alleviate heart function injury that caused by myocardial infarction.However, hyperlipidemia can induce endothelial progenitor cell apoptosis,which cause poor viability of transplanted cells. We successfully establish the ape and HSP22 double knock out mouse model. in the preliminary study, we already show that HSP22 can alleviate oxidative-LDL induced endothelial cell and endothelial progenitor cell through inhibit CCL3,CCL5,CXCL12 secretion. We plan to find out the mechanism further. The content include:1.we culture endothelial progenitor cell from WT、HSP22 knock out and over expression mouse, pretreat with CCL3,CCL5,CXCL12 inhibitor or over expression vector，then use Ox-LDL stimulate EPC, finally, we detect EPC apoptosis,tube formation and cell migration; 2.we establish hyperlipidmia model in the apoE knock out、apoE and HSP22 double knock out mosue, then detect circulating EPC,EPC apoptosis,tube formation and cell migration;3.We establish both hyperllipidmia and acute myocardial infarction model in the apoE knock out mouse, then those mice receive EPC transplantation from WT、HSP22 knock out and HSP22 overexpression mice. we detect myocardial infarction area, heart function and capillary density eventually. We will find a new pathway to prevent and treat ventricular remolding following myocardial infarction

心肌梗死（MI）后心力衰竭是冠心病治疗难点，自体移植内皮祖细胞（EPC）能改善MI后心功能。高脂促EPC凋亡，降低移植存活率。我们已建立apoE-/-及HSP22-/-小鼠双敲除模型；发现HSP22对Ox-LDL诱导的EC及EPC损伤有保护作用,并以protein array筛选发现HSP22抑制CCL3,CCL5,CXCL12表达。本课题拟研究HSP22抗高脂诱导的EPC损伤机制。内容：1.体外培养WT、HSP22-/-和过表达小鼠EPC，抑制及过表达上述基因，Ox-LDL刺激，测EPC细胞凋亡、迁移及管腔形成能力；2.建立apoE-/-、apoE-/-和HSP22-/-双敲除小鼠高脂模型，测循环EPC数量及上述指标；3. 建立apoE-/-高脂及MI模型小鼠，分别移植WT、HSP22-/-和过表达小鼠EPC，测MI面积、心功能、新生血管密度。阐明上述问题为MI后心室重构防治提供新思路。

心肌梗死后由于心室重构导致心脏扩大、心功能减退，干细胞移植可部分逆转MI后心室重构, 在改善心功能和减轻病理损伤方面有着良好的效果和临床应用前景。内皮祖细胞是造血干细胞中一群具有定向分化为内皮细胞潜能的群体，在缺血/缺氧损伤刺激下，可自骨髓中动员，迁移至损伤区域，通过定向分化为成熟的内皮细胞及旁分泌一系列细胞生长因子，促进内皮修复及血管新生.研究表明自体移植EPC可有效改善MI患者心功能及预后。然而，移植干细胞存活率低下是影响该治疗方法效果的重要因素。我们前期研究已经证实高脂是EPC损伤的重要因素，HSP22可降低此种损伤。.通过本项目支持，我们首先在体外实验证实：1.Ox-LDL损伤可增加内皮祖细胞凋亡，HSP22基因敲除则进一步加重内皮祖细胞损伤；2.Ox-LDL损伤可降低内皮祖细胞的管腔形成能力，而HSP22基因过表达则可纠正此种功能紊乱；3.HSP22 通过抑制 CCL3、CCL5、CXCL12分泌以降低ox-LDL对内皮祖细胞的损伤。同时，通过对小鼠心肌梗死模型进行外源性内皮祖细胞治疗，我们在体内实验发现：1.外源性Sca-1+细胞治疗可减少急性心肌梗死小鼠心肌细胞的凋亡，HSP22基因过表达源性Sca-1+细胞治疗效果优于WT源性及HSP22-/-源性Sca-1+细胞；2.外源性Sca-1+细胞治疗诱导血管再生,HSP22基因过表达源性Sca-1+细胞治疗效果优于WT源性及HSP22-/-源性Sca-1+细胞;3.外源性Sca-1+细胞治疗改善急性心肌梗死小鼠心脏功能,HSP22基因过表达源性Sca-1+细胞治疗效果优于WT源性及HSP22-/-源性Sca-1+细胞。.通过上述实验结果，我们已经证实1.HSP22可降低高脂血症对内皮祖细胞的损伤，这种保护作用具体机制为抑制CCL3、CCL5、CXCL12表达；2.外源性HSP22基因过表达Sca-1+细胞治疗改善急性心肌梗死小鼠心脏功能，其具体机制为诱导血管再生及减少心肌细胞的凋亡。上述问题的阐明，为临床治疗心肌梗死及预防心肌梗死后心力衰竭提供更多的选择和全新的思路。