SIRT1与HIF在内皮前体细胞中的交互作用及内在联系

As an important member of sirtuin family, SIRT1 is a NAD+ dependent class III histone deacetylases which plays critical roles in response to environmental stress and fine-tuning vascular differentition. In Hep3B, SIRT1 was also found a coactivator for hypoxia inducible factor-1 (HIF-1) induction during hopoxia. Although HIF was acted as key regulator of endothelial progenitor cells (EPC)for angiogenesis in hypoxia, the mechanism by SIRT1 activity within this is far less known. Our previous research on SIRT1 discovered SIRT 1 located in the nuclei of EPC,served as a potential modulater in cellular response to hypoxia by deacetylateing HIF-1. The present study aims to test the SIRT1-regulated EPC on angiogenesis and observe the SIRT-1 induced vascular endothelial function. More importantlly, the undermined mechanisms on how SIRT1 maintains activity, the relationship between SIRT1 and HIF subunit is also explored.The potential crosstalk between SIRT1 and HIF in EPC may cast lights in future angiogenesis modulation.

SIRT 1作为sirtuin家族的重要成员，是NAD+依赖性III类去乙酰化酶，在抵御应激及微调血管分化中扮演了关键角色，并已知可在Hep3B细胞中对低氧诱导因子（HIF）进行调节。虽然已知急性缺氧后HIF是诱导内皮祖细胞（EPC）定向参与急性缺血部位血管新生的关键，但很少有研究涉及SIRT1在EPC中扮演的角色及对HIF的影响。本研究组在对SIRT1的前期研究中发现：SIRT1在EPC核内表达，并可能作为HIF-1的重要调节子在低氧中使HIF-1脱乙酰化，从而调节血管新生。本项目延续前期的体外研究，进一步观察SIRT1干预后的EPC在低氧中对血管新生及内皮功能的影响，着重研究在EPC中SIRT1如何与HIF交互作用，对不同时程低氧时HIF的a亚单位表达及作用通路，为更好的调控EPC、促血管新生提供理论依据。

本项目是针对不同心肌病中干细胞移植治疗改善心脏收缩及舒张功能的研究。涉及的心肌病种类包括肌营养不良性心肌病（DMD心肌病）、肥厚性心肌病（HCM）、高血压性心肌病、狼疮性心肌病（SLE心肌病）。涉及的移植细胞种类包括间充质干细胞（MSC）、抗肌萎缩蛋白祖细胞（MPC-Exo）。在3年间完成了MSC的培养，单个细胞来源胎盘间充质干细胞（PMSC）培养方法的比较研究；完成了来自同种异体移植肌源的外来体衍生的MPC-Exo改善DMD小鼠的心脏功能研究；完成了其他心肌病包括HCM、SLE心肌病的研究。取得的主要研究进展：1 PMSC来源于发育早期的中胚层和外胚层，而胎盘的主体部分羊膜及绒毛膜正是来源于中胚层；我们培养的PMSC具有间充质干细胞的生物特性。对于细胞条件的摸索：从细胞数量上来看，HPL 组中的P4 代细胞数与目前常用的FBS+bFGF 培养基没有显著差异，且已达到临床治疗剂量需求；从细胞生物学特性上来看，HPL 培养基与FBS+bFGF 培养基均能基本保持PMSCs 细胞特性和多能分化的能力；但由于HPL 培养基免疫原性低，因此更适合临床移植应用。2 同种异体WT-MPC-Exo移植可暂时恢复肌营养不良蛋白基因表达并改善心肌功能MDX小鼠，提示同种异体外泌体递送可以作为DMD心肌病的替代治疗。3 具有正常舒张功能的HCM患者的细胞外基质（ECV）增加，在舒张功能障碍（DD）中，ECV的增加与中重度DD相关；而在左室的收缩过程中，HCM中左心室射血分数（LVEF）有代偿性增加，但未观察到在高血压性心脏病（H-LVH）中的高动力LVEF。ECV与左心室功能参数之间的关联不同，提示ECV可能是区分这两种疾病的合理方法。4 在SLE的心肌损害研究中，心肌的结构和功能变化与SLE疾病阶段有关; 这个发现表明早期发现心肌受累的价值。 心肌Native T1值和ECV比目前临床上使用的风湿性和心脏病指数更可作为心肌的早期损伤检测标志物。研究结果总结了6篇SCI收录论文，其中1篇>10分；1篇7-9分；4篇4-6分；4篇中文核心期刊著作；培养5名研究生，其中获得上海市优秀毕业生 1人次，交大优秀毕业生 1人次；研究成果受邀国外学术交流。