P311促进皮肤创面血管新生的作用及机制研究

Skin wound is a common but important clinical issue, till to now the mechanism of wound healing has not yet been clear completely. Angiogenesis is considered as one of the fundamental procedures in wound healing. It was proved that enzymolysis of vascular basal membrane and the migration of vascular endothelial cell are the most two crucial steps in angiogenesis. Our primary experiments found that P311 plays a vital role in angiogenesis during wound healing. Based on our own recent and other researchers’ results, we presume that the expression of P311 is increased by ischemia and other factors in the wound microenvironment initially, which enhances enzymolysis of vascular basal membrane via regulation of MMPs and facilitates the vascular endothelial cells migration via modulating VEGFR2/ PIK3/Rho GTPase pathway. Consequentially, P311 promotes angiogenesis and wound healing. This item will focus to verify the above hypothesis by in vivo and in vitro experiments through knockout animal, siRNA and other molecular and cellular biological techniques. This project will amend the theory of wound healing and provide a new clue and target to promote wound healing.

创面是临床常见病症，血管新生是创面修复最重要环节之一，但其机理仍不完全清楚。研究证实，血管基底膜（VBM）降解及血管内皮细胞（VEC）迁移是创面血管新生过程中最关键的步骤。在上一基金基础上，我们初步发现，P311可能在创面血管新生中起着重要作用，结合文献，我们提出“创面低氧等调节P311-P311调节基质金蛋白酶（MMPs）促进VBM降解、P311调节VEGFR2，并通过PI3K/RhoGTP酶促进VEC迁移，最终促进血管新生”的假说。本课题拟通过体内外实验，应用分子与细胞生物学、生物信息学、敲基因动物等技术与手段，从P311促进创面血管新生、 P311通过PI3K/RhoGTP酶调控MMPs、 P311调控VEGR2的机制、P311通过VEGFR2/PI3K/RhoGTPase促进VEC迁移、创面低氧等通过NF-κB调控 P311表达等方面的研究，以验证我们这一假说并丰富创面愈合理论。

血管新生是创面修复的最重要步骤之一。对照本项目所规划的计划与任务，完成了以下工作：通过生物信息学分析明确了P311可能的生物学功能，并经回复性验证，确证了P311参与了创面血管新生过程；在皮肤缺损模型上，进一步明确了P311在创面血管新生中的重要作用；阐释了P311通过调控VEGF/VEGFR2/Erk1/2信号通路而影响皮肤血管内皮细胞迁移、管腔形成及体内血管形成等；发现了P311对与血管新生相关的M2型巨噬细胞MMP9表达的调控作用及其可能分子机制；明确了炎性因素（IL-1β/TNF-α）通过NF-κB调控P311对皮肤创面血管新生的影响及可能机制；探索了P311基因有效启动子片段，发现了同源盒基因Meox1可作为P311基因活性转录因子而调控P311基因转录；发现了P311通过影响mTOR通路调节IL-4R表达与TGFβ1-TGFβRII-Smad信号轴的激活，而影响巨噬细胞向M2型极化及成纤维细胞的活化，进而促进血管新生与肉芽组织形成，并最终促进创面愈合。. 通过以上工作，证实了我们所提出“P311通过促进血管新生而促进创面修复”的新理论。在本项目资助下，共发表论文22篇，其中在中华烧伤杂志等中文CSCD期刊发表论文6篇，在Nature Communication、Advanced Functional Materials、Advanced Science等SCI杂志发表论文16篇（影响因子大于5论文8篇，大于10论文6篇）。. 本项目的完成推动了人才培养与学科发展，使项目负责人先后成为国家科技部创新团队负责人（2017年）、国家“万人计划”领军人才（2019年）、军队科技领军人才（2021年）、国家重点研发计划干细胞专项首席科学家（2021年）等，并成功当选亚太国际烧伤学会候任主任委员（2021）、中华医学会烧伤外科分会候任主任委员（2020）、中国医促会烧伤医学分会主任委员（2018）；并任《中华烧伤杂志》总编辑（2021）、Burns & Trauma（SCI,IF2020 5.088）副主编（2017）、国际烧伤学会官方杂志Burns与美国烧伤学会官方杂志JBCR唯一中国区编委（2018）等。使项目完成单位第三军医大学西南医院烧伤研究所所长一直以较大的优势位居复旦大学、中国医科院等各种排行榜烧伤外科第一名。