选择性激活血小板膜受体干预肌腱干细胞异分化及其促进肌腱病修复的机制研究

Tendinopathy is a frequently encountered disease in the clinics, mainly due to long-term excessive weight-bearing on tendons leading to fiber injuries. Tendon heals slowly by scar formation after injury, and the biological properties of healing tendons are inferior to the normal tendons. Platelet rich plasma has been widely used in the treatment of tendinopathies. The therapy theory is that multiple growth factors released from activated platelets improve the proliferation and differentiation of tendon stem cells, and enhance tendon repair. But its current effect is still unsatisfactory. Biological functions antagonism of various platelet-released growth factors is one of the reasons. Our previous study showed that selective activation of platelet membrane receptors can cause the release of specific growth factors. Pro-angiogenesis factors applied in early stage and anti-angiogenesis factors applied in late stage can improve tendon healing better. Recent studies showed that Mkx-TGF-β2-Scx signal pathway plays a key role in the maintenance of tenden physical function and the development of tendinopathy. Using in vitro cell culture and in vivo animal models, we hypotheses that selective activation of platelet membrane receptors regulates the Mkx signal pathway to improve tendinopathy healing. The goal of our study is to explore the underlying molecular mechanisms of treating tendinopathy and provides new treatment strategies and theoretical basis for improving the quality of the healing tendon in tendinopathy.

肌腱病是临床常见病，主要由于肌腱长期过度负重引起肌纤维损伤所致。肌腱损伤后修复速度慢，常呈瘢痕性愈合，愈合后肌腱生物学性能显著差于正常肌腱。富血小板血浆现已被广泛用于治疗肌腱病，其治疗原理在于血小板激活后释放多种生长因子促进肌腱干细胞增殖分化，从而修复受损肌腱，但目前疗效仍不尽人意。其中一个重要的原因是血小板激活后释放的多种生长因子生物学功能相互拮抗。我们前期研究结果提示选择性激活血小板膜受体可以释放特定生物学功能的生长因子，在肌腱病愈合早期释放促血管生成生长因子，愈合晚期释放抑血管生成生长因子能更好促进肌腱病愈合。近年研究发现Mkx-TGF-β2-Scx信号转导通路在维持肌腱生理功能和病理发展过程发挥着关键作用。本课题以血小板膜受体选择性激活是否调控该信号通路为切入点，利用细胞培养和肌腱病动物模型，探索优化治疗肌腱病愈合的内在分子机制，为提高肌腱病愈合质量提供新的治疗策略和理论依据。

背景：肌腱病是临床常见病，主要由于肌腱长期过度负重引起肌纤维损伤所致。富血小板血浆现已被广泛用于治疗肌腱病，但其治疗原理未完全阐明，疗效也参差不齐。其中一个重要的原因是血小板激活后释放的多种生长因子生物学功能相互拮抗。我们假设通过选择性激活血小板释放不同的生长因子，在不同阶段作用于肌腱病，会有更好的修复效果。.主要研究内容：从肌腱干细胞，肌腱细胞以及肌腱病动物模型的层面，用SAP激活血小板后释放出的不同生长因子干预不同时期肌腱病的进展，阐明其作用机制。研究内容现已全部完成。在本课题的基础之上，我们还深入研究了PRP来源的外泌体促进组织修复的作用和机制。.重要结果和关键数据：发现较低白细胞浓度的PRP在肌腱病早期对肌腱的修复作用明显。在软骨形成的肌腱病晚期，PRP注射虽然也加强了注射区域内肌腱细胞的增殖，但对软骨细胞和骨细胞形成区域没有明显影响。.PRP研究领域的主流观点认为PRP促进组织修复的能力来自其高浓度的血小板激活后释放的多种生长因子。我们深一步研究了PRP来源的外泌体，发现血小板中绝大多数生长因子贮存在外泌体中，而且不同类型的外泌体含有的生长因子不同。血小板来源的外泌体修复组织的机制是由于YAP信号通路的激活来实现的。另外，我们深入研究了关于囊滑膜来源的外泌体预防骨关节炎，促进软骨修复的基础研究，发现滑膜干细胞来源外泌体可以加强软骨再生，预防关节炎形成。.科学意义与应用前景：我们以选择性激活血小板膜受体PAR1 和PAR4 干预肌腱干细胞异分化为切入点，探索肌腱在生理状态和病理状态不同阶段下的分子调控机制，为优化肌腱病治疗策略奠定理论基础和研究平台，具有重要的研究价值和社会意义。另外，目前PRP的应用在国内非常广泛，然而PRP由于成分复杂，制备技术多种多样，导致PRP的临床治疗效果参差不齐。我们的研究结论将进一步的加强PRP的组织修复作用，通过选择性激活或外泌体的应用将在未来大大提高PRP的疗效，安全性与操作便捷性。