人参皂苷Rg1动员骨髓干细胞预防血管再狭窄的作用及机制研究

The intima renovation is a key of vascular restenosis when vascular smooth muscle cells (VSMC) migration and proliferation after percutaneous coronary arterial lumen angioplasty (PTCA). Bone marrow stem cells mobilization、migration and differentiation can accelerate the damaged vascular intimal renovation. The research team found that, ginsenoside Rg1 can inhibits the neointimal hyperplasia when balloon injury via promoting the proliferation, mobilization and homing of bone marrow stem cells. However, the mechanism of Rg1 promoting the proliferation, mobilization and homing to participate in vascular injury endothelial repairing is unknown. This project intends to use rat carotid artery balloon injury models to corroborate the effect of Rg1 on the intima renovation and the prevention of vascular restenosis. And explore the mechanism of Rg1 intervention bone marrow stem cells mobilization, homing and differentiation in balloon injury endothelial and the regulatory mechanism of micro environment and CaSR signal pathway.

球囊损伤血管内膜的再内皮化是预防经皮冠状动脉血管腔内成形术（PTCA）术后血管平滑肌细胞（VSMC）移行和异常增殖所致血管再狭窄的关键环节；骨髓干细胞动员，并定向血管损伤部位迁移、分化可加速受损血管内膜的修复。项目组前期研究发现，人参皂苷Rg1可促进骨髓干细胞的增殖和向外周的动员，并且对球囊损伤后血管内膜异常增生具有明显的抑制作用。而Rg1是否通过动员骨髓干细胞归巢定位到血管损伤部位参与内皮修复及其调控机制是尚未阐明的关键问题。本项目拟采用大鼠颈动脉球囊损伤模型模拟临床PTCA术后血管内膜损伤，确证人参皂苷Rg1促进球囊损伤后血管内膜再内皮化修复，预防血管再狭窄作用；以血管损伤部位微环境和钙敏感受体（CaSR）信号通路为靶点探讨Rg1干预骨髓干细胞动员、归巢和分化参与球囊损伤后血管内皮修复及其调控机制，为Rg1用于临床防治血管再狭窄提供药理学依据。

本课题探究人参皂苷Rg1促进内皮修复及抑制血管再狭窄作用，并探讨微环境和钙敏感受体（CaSR）在其中的作用。采用大鼠颈总动脉球囊损伤模拟血管再狭窄模型。G-CSF连续给药7天，人参皂苷Rg1低、中、高剂量连续给药14天，CaSR抑制剂每两天给一次，造模后14天取材，通过组织学检测评价Rg1抑制血管狭窄作用。流式细胞技术检测外周血中CD133+与VEGFR-2+标记的内皮祖细胞（EPCs）。免疫荧光双标法检测血管处CD133与α-平滑肌激动蛋白（α-SMA）标记的平滑肌祖细胞（SMPCs）。ELISA检测血清中基质细胞衍生因子-1α（SDF-1α）、干细胞因子（SCF）、Fractalkine（FKN）和血管内皮生长因子（VEGF）的含量变化。免疫组化检测血管SDF-1α、SCF、FKN、CXCR4、c-kit、CX3CR1、CD31、CaSR、JNK和P38的蛋白表达。结果发现人参皂苷Rg1和G-CSF促进球囊损伤导致的血管再狭窄，Rg1能增加外周血中CD133+与VEGFR-2+标记的EPCs，同时与G-CSF均可增加血管壁CD31的蛋白表达。Rg1与G-CSF减少血管损伤部位CD133与α-SMA标记SMPCs的表达。Rg1与G-CSF能减少血清中的SDF-1α、SCF和FKN的含量，同时减少血管损伤部位SDF-1α/CXCR4轴、SCF/c-kit轴和FKN/CX3CR1轴蛋白的表达。CaSR抑制剂降低人参皂苷Rg1的抑制血管狭窄作用，减少外周血中CD133+与VEGFR-2+标记的EPCs，同时减少血管壁的CD31的阳性表达。人参皂苷Rg1降低血管损伤部位的CaSR及其下游JNK和P38的蛋白表达。人参皂苷Rg1降低血管损伤部位内膜增生处CD133与α-SMA双阳性细胞的表达，而其对内皮层CaSR的表达未见明显影响。综上所述人参皂苷Rg1具有促进内皮修复及抑制血管再狭窄作用，作用机制与其能动员EPCs促进血管再内皮化有关，其中微环境和CaSR可能在人参皂苷Rg1动员EPCs促进血管再内皮化，抑制血管再狭窄中起关键作用。