调节性T细胞源外泌体对心梗后左心室重构的作用及其机制研究

Left ventricular remodeling remains a big clinical challenge. The inflammation plays key role in this proceed. We found that activated T regular cells(Tregs) can inhibit the left ventricular remodeling. The underlying mechanism remains uncertain. We also found that the exosomes derived from activated Tregs contains high level of p-AMPKα1. These exosomes can be took up by endothelial cells and facilitate angiogenesis in the ischemic limb model. So we draw a hypothesis that activated Tregs prevent ischemic induced left ventricular remodeling through exosomes containing high level p-AMPKα1, which is devoured by the endothelial cells and facilitate angiogenesis. To verify this hypothesis, we plan to, using the mouse acute mycardial infarction model and cell co-culture system, study 1) the role of Tregs derived exosomes on the left ventricular remodeling; 2) the mechanism of exosomes from Tregs on the endothelial cells and angiogenesis. Furthermore, we will carry out a clinical prospective study to study the relationship between the Tregs derived exosomes in the peripheral blood and left ventricular remodeling. In this way , we will clarify the mechanism of Tregs derived exosomes to inhibit ischemic induced left ventricular remodeling by promoting angiogenesis, more importantly, explore the clinical value and method of exosomes to prevent left ventricular remodeling after acute myocardial infarction by manipulating the active protein in the exosomes.

心肌梗死后左心室重构是临床治疗难点。炎症反应是影响心梗后左心室重构的重要因素。我们研究发现激活的调节性T细胞（Tregs）可以抑制左心室重构发生，但具体机制未明。我们还发现激活的Tregs源外泌体富含p-AMPKα1,且可以被内皮细胞吞噬并促进血管新生。故假说Tregs通过外泌体途径介导p-AMPKα1进入内皮细胞，通过p-AMPKα1相关途径促进血管新生来抑制心梗后左室重构。我们拟模拟心梗微环境，使用小鼠心梗模型和体外细胞共培养模型，利用基因干扰和过表达技术，针对1）外泌体在Tregs抑制左心室重构中的作用；2）Tregs通过外泌体影响内皮细胞功能并促进血管新生的机制两方面进行基础研究，同时进行Tregs外泌体与心梗后左心室重构的相关性临床研究，最终明确Tregs源外泌体传递活化蛋白，促进血管新生、抑制左心室重构的分子机制并探讨其临床应用价值和治疗策略。

急性心肌梗死是严重威胁人类健康的疾病，大量心梗幸存者后期发生严重的左心室重构，继而心衰。越来越多的证据提示炎症反应在心梗后左心室重构的发生、发展中发挥了重要作用：既往研究证实Tregs与心梗组织内新生血管生成密切相关，而心梗后缺血心肌组织的新生血管生成是影响左室重构程度非常重要的因素。提示Tregs可能通过促进新生血管生成，改善心梗后左室重构，从而保护缺血后心脏功能。但Tregs通过何种途径促进缺血心肌组织新生血管生成？具体分子机制如何？上述问题的答案均需要进一步研究明确。.我们在本项目支持的研究中发现Treg细胞的外泌体中富集了大量的ICAM-1蛋白，具有促进内皮细胞增殖和血管新生的功能。超速离心提取人源性Treg细胞的外泌体后，镜下看到Treg外泌体直径在30-150nm之间。Western Blot实验结果显示超离获得的人Treg细胞源性外泌体高表达Alix和CD9蛋白。蛋白质谱检测外泌体和Treg细胞中的蛋白富集情况，质谱结果表明Treg细胞源外泌体中富集更多的ICAM-1蛋白。Treg细胞源性外泌体可促进HUVEC形成血管，且外泌体的促血管形成作用有赖于ICAM-1蛋白。成管实验中，分支点数目和相对毛细管长度在加入外泌体组[(34±1) vs. (15±4)，P<0.05][ (1.544±0.07064) vs. (1±0)，P<0.05]和ICAM-1蛋白组[(39.67±7.095) vs. (15±4)，P<0.05][(1.686±0.09064) vs. (1±0)，P<0.05]比对照组明显增大。而与单用外泌体组相比，ICAM-1蛋白抑制剂和外泌体联用时，形成的分支点数目[(17±7.81) vs. (34±1)，P<0.05]和相对毛细管长度[(0.8398±0.2579) vs. (1.544±0.07064)，P<0.05]均有下降。Tregs源性外泌体[(82.75±1.046) vs. (49.31±3.629), P<0.05]和ICAM-1蛋白[(83.82±5.316) vs. (49.31±3.629), P<0.05]的加入均可以有效的提升划痕实验中的伤口愈合百分比。而ICAM-1蛋白抑制剂的使用极大的抑制了外泌体产生的促伤口愈合效应[(47.94±8.561)vs.(82.75±1.046), P<0.05]。