低氧模拟剂上调SDF-1/CXCR4通路促进干细胞靶向归巢的实验研究

干细胞移植可以诱导血管新生，促进组织再生，是一类治疗缺血性疾病的新方法。但是，干细胞向靶向器官/组织归巢数量较少，限制其疗效。受"组织缺血后局部缺氧环境可以激活SDF-1/CXCR4通路，诱导干细胞归巢"现象的启发，项目组提出"应用低氧模拟剂形成局部低氧伪环境，使更多的干细胞向靶器官归巢，促进血管新生"的假说。本研究拟通过体外培养体系中应用低氧模拟剂，检测干细胞生物学特性变化；体内建立缺血模型，检测低氧模拟剂对移植干细胞归巢、增殖、分化以及组织血管新生的影响；从而明确低氧模拟剂治疗价值。进一步分析低氧模拟剂对SDF-1/CXCR4通路因子表达及活性影响，探讨可能的治疗机制。从而为提高细胞移植治疗缺血性疾病疗效提供新的思路。

干细胞移植可以诱导血管新生，促进组织再生，是一类治疗缺血性疾病的新方法。但是，干细胞向靶向器官/组织归巢数量较少，限制其疗效。受“组织缺血后局部缺氧环境诱导干细胞归巢”现象的启发，项目组提出“应用低氧模拟剂形成局部低氧伪环境，使更多的干细胞向靶器官归巢，促进血管新生”的假说。. 本项目体外发现：应用低氧模拟剂CoCl2可以模拟的低氧环境中显著的上调了CD133+细胞的增殖、迁移和成管能力，并且HIF-1α，SDF-1和VEGF也明显高于正常氧环境；增强CD133+细胞促血管化的能力。进一步在体内缺血模型，发现低氧模拟剂去铁胺DFO促进骨髓来源的MSCs向随意皮瓣缺氧区域的迁移，加速MSCs在缺血组织中的分化，同时促进缺血组织血管化，提高皮瓣血管化。在下肢缺血模型中发现DFO的促进了EPCs向缺血患肢的迁移，改善了缺血患肢的血流灌以及下肢功能，上调促血管生成因子的分泌，促进缺血组织的血管化通过PI3K/AKT信号，CXCR4/SDF-1转导通路发挥作用。在上述基础上，已经注册申请DFO治疗缺血性疾病的临床试验研究。. 上述的研究结果证实低氧模拟剂可以促进干细胞向缺氧区归巢，增强干细胞对缺血性疾病的治疗作用，为缺血性疾病的治疗提供一条新的治疗途径。