内皮祖细胞在糖尿病大鼠下肢缺血损伤区的定向分化增殖及黄芪多糖的干预作用研究

地区:上海市 宝山区

关键词:浙江中医药大学附属第一医院

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000003641

成果描述:

课题来源与背景:糖尿病是一种常见的内分泌代谢疾病,多种危险因素参与了2型糖尿病的发生,包括:遗传因素、人口老龄化等。糖尿病下肢缺血是2型糖尿病严重的并发症之一,导致糖尿病患者下肢功能障碍。临床上仍缺乏有效的治疗手段。近年来国外开展内皮祖细胞(endothelial progenitor cells, EPCs)移植治疗缺血性疾病并取得一定的效果。EPCs是血管内皮细胞的前体细胞,在出生后血管的修复、维持稳定性中起重要的作用。EPCs通过自身的分化、增值,形成新生血管,为缺血治疗提供可能。研究表明,糖尿病患者侧支血管新生能力较弱而使心肌、肢端、视网膜等严重缺血,因此,在糖尿病下肢缺血的发生发展过程中重建微血管系统尤为重要。APS是中药黄芪有效部位中含量最多的一种,其主要生物活性表现为增强免疫力、抗流感、抗肿瘤、放衰老以及抗辐射等功能,是一种非特异性免疫增强剂,具有降血压、降血糖等作用。研究目的与意义:该研究揭示了黄芪多糖对凝血酶致内皮祖细胞损伤的保护作用及可能机制,为黄芪多糖治疗和预防缺血性疾病变提供了细胞和分子生物学方面的依据。并首次提供了黄芪多糖能通过促进血管新生从而抑制糖尿病后下肢缺血损伤的证据。课题组也揭示了黄芪多糖联合内皮祖细胞治疗较单独给药有更强的促血管新生作用。课题组也探索了黄芪多糖促血管新生作用的分子学机制,发现VEGF/Flt-1、Flk-1通路和Ang-1/Tie-2通路参与血管新生作用。该项研究的结果鼓励课题组在今后进一步探讨黄芪多糖的最佳时间窗和给药途径。EPCs在实验大鼠中的成功以及APS的有效性为临床治疗提供了实验依据,该课题组将在得到患者同意的基础上尝试从自身血液中提取EPCs,并合用APS治疗糖尿病下肢缺血患者,同时总结经验。主要论点与论据:该课题将EPCs移植方法引入糖尿病大鼠下肢缺血的治疗中,通过体外分离纯化EPCs后移植入实验性下肢缺血糖尿病大鼠体内,观察EPCs是否能进行有效分化增值,帮助血管新生,重建微血管系统。同时应用黄芪多糖(Astragalus Polysaccharide,APS)对移植入EPCs的糖尿病下肢缺血的大鼠进行干预,判断APS能否通过增强血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)以及其两个酪氨酸激酶受体Flt-1、KDR/Flk系统和促血管生成素(angiopoietin,Ang)1及其酪氨酸激酶受体Tie2/Tek系统的表达,有助于EPCs局部诱导分化及增值,进一步促进新生血管系统重建,并通过APS含药血清干预凝血酶原损伤体外培养的EPCs后炎症因子表达及EPCs分化增值的变化,探讨APS改善糖尿病大鼠下肢缺血的作用机制。创见与创新:该实验可以为糖尿病下肢动脉缺血的治疗提供新的切入点,为下一步应用于临床作出铺垫,最终实现降低糖尿病下肢缺血致残率的目标,减轻患者以及家庭的痛苦,减轻社会负担,还将对医学技术的进步和区域经济的发展都具有积极地意义。该研究不仅将先进的祖细胞移植技术应用于糖尿病下肢动脉缺血疾病的治疗,而且将传统中医药的优势介入从未涉及的领域中,通过中药黄芪的活性成分APS对EPCs移植的干预,拓宽了传统中药的应用范围,为中西医结合治疗提供新的思路。社会经济效益:证实中药黄芪的有效成分黄芪多糖含药血清干预能够提高EPCs的分化增殖能力,通过抑制损伤造成的炎症反应,改善EPCs在缺血损伤区的生存环境。证实在糖尿病下肢缺血大鼠损伤区内,经移植的EPCs能够进行有效的分化增殖,帮助血管新生,重建微血管系统,有助于损伤区组织的修复。证实黄芪多糖中医干预后能改善糖尿病下肢缺血大鼠损伤区EPCs生长微环境,有助于EPCs局部诱导分化及增殖,提高微血管系统重建的效率和效果。该研究将培养副教授1名,硕士研究生3名,成果通过论文形式发表,预计SCI论文1篇、国内1级期刊论文3篇。
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