高糖环境下胸腺素β4对内皮祖细胞血管新生能力的影响及机制研究

Our previous study revealed that thymosin β4 (Tβ4) could improve endothelial progenitor cell (EPC) migration and inhibit EPC apoptosis in vitro, so we plan to further investigate the effects of Tβ4 on EPC proliferation, migration, adhesion and capillary tube formation in high glucose conditions in vitro. Then we will use specific chemical inhibitors and siRNA to inhibit the activation of ILK, Akt and eNOS to determine whether ILK/Akt/eNOS signaling pathway is involved in those processes or not.In addition,we plan to filter out MicroRNAs that may regulate the effects of Tβ4 on neovascularization capacity of EPC,and further observe the relationship between MicroRNAs and ILK/Akt/eNOS signaling pathway. Besides, we will investigate the effects of Tβ4 on theraputic neovascularization of EPC transplanted in hindlimb-ischemic diabetic nude mouse. This study will demonstrate the effects of Tβ4 on neovascularization capacity of EPC in high glucose conditions and its key mechanisms, providing experimental evidences for optimization of EPC-based cell therapy in diabetic cardiovascular diseases.

本团队既往研究发现胸腺素β4（thymosin β4, Tβ4）可促进内皮祖细胞（endothelial progenitor cell，EPC）迁移、抑制其凋亡。在此基础上，本项目拟进一步研究Tβ4对离体高糖培养下EPC的增殖、迁移、粘附及小管样结构形成能力的影响，并利用化学抑制剂及siRNA分别抑制ILK、Akt和eNOS的活性，观察ILK/Akt/eNOS信号通路是否介导Tβ4的上述作用。此外，将筛查可能参与调控Tβ4上述作用的MicroRNA，并观察其是否通过ILK/Akt/eNOS信号通路发挥作用。在此基础上，拟观察Tβ4干预对EPC移植促进糖尿病裸鼠后肢缺血部位血管新生的影响。本研究力求深入系统地阐明高糖环境下Tβ4对EPC血管新生能力的影响及机制，为优化EPC移植治疗糖尿病心血管病提供实验依据。

本团队既往研究发现胸腺素β4（thymosin β4, Tβ4）可促进内皮祖细胞（endothelial progenitor cell，EPC）迁移、抑制其凋亡。但是，Tβ4是否可减轻甚至逆转高糖对EPC增殖、粘附、小管样结构形成等功能的确切作用目前尚未可知。为此，我们在原有研究基础上，进一步研究Tβ4对离体高糖培养下EPC的增殖、迁移、粘附及小管样结构形成能力的影响，并利用化学抑制剂及siRNA分别抑制ILK、Akt和eNOS的活性，观察ILK/Akt/eNOS信号通路是否介导Tβ4的上述作用。此外，筛查了可能参与调控Tβ4上述作用的MicroRNA，并明确其在ILK/Akt/eNOS信号通路中的作用环节。在本项研究中，我们发现高糖环境下，EPC的体外迁移能力和成血管能力分别下降了60%及40%，而使用Tβ4干预可以抵消甚至逆转EPC的迁移及成血管能力，在Tβ4浓度为1000ng/ml达到最佳效果。对于EPC的迁移功能，当使用Akt及eNOS 的小分子干扰RNA可以削弱Tβ4对于高糖下EPC功能改善的50%及33%；而对于EPC的成血管功能，当使用Akt及eNOS 的小分子干扰RNA可以削弱Tβ4对于高糖下EPC功能改善的40%及28%；由此，我们可以认为，高糖环境可以显著逆转EPC包括迁移能力及成血管能力在内的功能，而这些受损的功能可以被Tβ4逆转。Akt及eNOS 的小分子干扰RNA可以减弱Tβ4对EPC的改善作用。这也意味着Tβ4通过Akt/eNOS信号传导通路改善因高糖作用而受损的EPC功能。此次实验结果为深入系统地阐明高糖环境下Tβ4对EPC血管新生能力的影响及机制，将为进一步认识Tβ4的生理效应及其部分可能机制提供理论依据从而进一步为优化EPC移植治疗糖尿病心血管病提供实验依据和新的策略。