血管内皮祖细胞促进糖尿病创面血管化及愈合的实验研究

Diabetic wound repair is a typical difficult problem in chronic wound healing. A healthy blood circulation is of great significance to wound healing. A lot of studies revealed that endothelial progenitor cells (EPCs) are involved in building up new blood vessels in trauma and ischemia. However, EPCs are "detained" abnormaly in the bone marrow under diabetic condition, which not only decreases quantity of peripheral blood EPCs, but also impairs biological activity of EPCs. Our previous projects have compared multiple mobilization methods of EPCs, and proved vascularization of tissue engineered skin by means of mobilizing EPCs. In order to achieve optimum mobilization effect, improve biological activity of EPCs and pomote diabetic wound healing, respectively, EPCs will be mobilized by a method of AMD3100 joint G-CSF, cultured in vitro and transplanted to diabetic wound. Through exploring the relation between EPCs and diabetic wound, it may provide a promising cell therapy for diabetic wound.

糖尿病创面的修复是慢性难愈合创面中具有代表性的难题，改善血供对于促进创面愈合具有重要意义。研究发现血管内皮祖细胞（endothelial progenitor cells, EPCs）参与了创伤、缺血部位新生血管构建，但糖尿病状态下EPCs被“拘留”于骨髓，致EPCs在外周血中数量减少、生物学活性降低。我们前期项目已研究、比较了EPCs多种动员方法，并证实动员EPCs能够促进组织工程皮肤血管化。本研究拟以糖尿病小鼠为实验对象，采用AMD3100 + G-CSF联合动员自体骨髓EPCs以图取得最佳效应、经体外培养扩增以改善细胞生物学活性、再局部移植于糖尿病小鼠创面达到促进血管化及愈合的目的，并与C57小鼠来源的EPCs移植效果作比较，从而探寻糖尿病状态下应用EPCs进行细胞治疗的有效方法、及其促进糖尿病创面修复的作用及可能机制，为临床施行EPCs治疗提供思路和理论依据。

随着社会的发展，以糖尿病溃疡、压疮等引起的慢性创面已成为当代社会亟需解决的疾病难题 。本项目着眼于AMD3100+G-CSF联合动员动员骨髓的内皮祖细胞（Endothelial Progenitor Cells,EPCs），以图取得最佳效应、经体外培养扩增以改善细胞生物学活性、再局部移植于糖尿病小鼠创面达到促进血管化及愈合的目的，并与C57小鼠来源的EPCs移植效果作比较，从而探寻糖尿病状态下应用EPCs进行细胞治疗的有效方法、及其促进糖尿病创面修复的作用及可能机制。本课题研究结果显示用对于db/+小鼠采用G-CSF+AMD3100方案在第7天时，外周血中EPCs数量达到峰值；而db/db小鼠采用AMD3100+G-CSF方案在第10天时，外周血中EPCs数量达到峰值；经体外培养扩增EPCs，结果显示db/db小鼠EPCs的增殖、迁移、血管形成以及表达动员相关因子（VEGF、SDF-1、CXCR4）的能力低于db/+小鼠EPCs，提示动员糖尿病状态下骨髓EPCs，脱离糖尿病微环境进行体外培养扩增后尚未能达到正常EPCs的功能活性。但将两种EPCs运用于糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面模型时，在伤后第14、17天具有新生血管形成率（CD31）、胶原沉积、肉芽形成较NS组高等特点；在伤后第7、14、17天趋化因子（SDF-1、CXCR4）、促血管生成因子（VEGF）均较NS组高；db/+-EPCs组SDF-1、CXCR4的mRNA表达及蛋白表达在第7、第14天高与db/db-EPCs组，但在第17天均无差异；db/+-EPCs组和db/db-EPCs组VEGF的表达均无明显差异；只有在第14天时，db/+-EPCs组血管生成比高于db/db-EPCs组；在第17天时，db/+-EPCs组胶原沉积比db/db-EPCs组多；但是与NS组相比，两种EPCs治疗在第7、14、17天创面愈合率明显增高，但db/+-EPCs组和db/db-EPCs组创面愈合率无差异。综上分析两种EPCs移植均可在新生血管形成、肉芽形成、胶原沉积等方面改善糖尿病创面愈合进展，但不管是糖尿病小鼠来源EPCs还是正常小鼠来源EPCs在局部移植促进糖尿病创面愈合没有差异。因此，在临床上，糖尿病患者可通过自体EPCs体外扩增后移植修复创面，这为临床糖尿病创面的治疗提供了新的思路。