SIRT1调控的内皮祖细胞在血管新生轴中的调控作用及机制

Although endothelial progenitor cells (EPC) can home to the site of ischemia and promote the angiogenesis after acute myocardial infarction, the rarity of EPC number, prone to be destroyed make EPC unable to be used extensively. SIRT1 is a NAD+ dependent class III histone deacetylases which plays critical roles in response to environmental stress, metabolic stress, cell survival and fine-tuning vascular differentition. In our previous studies,we proved that the EPC transplantation in vivo contributed to the vascular repair in ischemic site and discussed the possible machanisms of the role the hypoxia inducible factor -1?a (HIF-1a)? We also did some pilot study on SIRT1 and discovered the SIRT1 expression was up-regulated after acute mycardial infarction. Meanwhile, SIRT1 modulated cellular response to hypoxia by deacetylateing HIF-1. In this project,by using SIRT1 to regulate EPC on different stages, we aim to harvest more EPC in vitro, enhance the angiogenesis by SIRT1-regulated EPC. Also, the undermined mechanisms in maintaining EPC undifferentiation, hypoxia, angiogenesis will be explored seperately.

内皮祖细胞（EPC）虽然能够定向参与急性心梗后缺血部位的血管新生，但可供移植的EPC数目不足、移植后EPC易在缺血环境中受损，影响着EPC作为种子细胞的广泛应用。SIRT1是NAD+依赖性III类去乙酰化酶，在抵御应激、代谢、细胞存活及微调血管分化中扮演着关键角色。本研究组在EPC的前期实验中证实：急性缺血后移植EPC，确可促进缺血部位缺血损伤的修复；低氧环境对EPC的促血管新生起了重要作用；同时，急性心梗后SIRT1蛋白高表达，并可在低氧中脱乙酰化低氧诱导因子1（HIF-1）。本项目拟用一个靶点，即SIRT1，在体内、外实验对EPC进行干预，观察其对EPC未分化状态、成血管状态、对血管或心肌的保护,目的是在体外获得更多的EPC，更好的发挥其在体内的成血管作用；同时阐明SIRT1在维持EPC未分化状态、低氧等不同阶段的作用机制，为SIRT1干预EPC提供理论依据。

本研究主要目的是提供一种可供移植的干细胞，作为种子细胞促进血管新生。拟主要在内皮祖细胞（endothelial progenitor cells, EPC)上完成，并研究SIRT1在EPC的表达。目前基本完成主要研究内容，在原有的内皮祖细胞分离基础上进行了改良，建立了一套完整的内皮祖细胞分离、培养的体系，使细胞能够更好的贴壁，收获更多的细胞，采用单个核细胞体外诱导及流式分选方法为本课题提供了良好的细胞培养平台。观察了脐血来源的CD34+细胞在不同生长因子的作用下的细胞增殖情况，发现SR1 + cytokine mix (SCF + TPO + Flt-3 L)可以进一步增加细胞数目；测定了SIRT1在EPC上的表达，对CD34+细胞而言，白藜芦醇对SirT1和HIF-1的表达影响很小；在1%氧环境中培养4h、6h、12h、24h，用Western blot 方法检测SirT1、HIF-1和HIF-2蛋白表达；所促进的血管分化方向研究提示，CD34+细胞爬片后出现分化，细胞同时表达EprinB2和EphB4，提示动、静脉血管成分均出现。本研究的另一个重要发现是，在EPC培养同时，也进行了EPC与间充质干细胞（mesenchymal stromal cells, MSC)培养上的对比，EPC整体上生长不如MSC迅速、数目不如MSC充足，因此后期的研究工作则放在了对MSC性质的鉴定、在促血管新生功效上的评价。目前正在进行的是评估在体的MSC促血管新生疗效， 建立了荧光染料罗丹明123在MSC活细胞线粒体的染色。成功建立了兔的心肌梗死模型，确定了细胞移植时间及剂量，重复测定心功能的三维心肌运动追踪方法，为本课题的动物模型实验打下基础。