定向激活HIF-1协同脂肪干细胞对糖尿病小鼠皮肤创伤修复的促进作用

《中华细胞与干细胞杂志(电子版)》[ISSN:2095-1221/CN:11-9310/R] 期数: 2018年第8卷第2期 栏目: 论著

作者:杜俊凯,陈明月,徐之超,等

单位:

关键词:

页码:95-102

摘要:

  【摘要】 目的 探讨定向激活HIF-1协同脂肪干细胞(ASCs)对糖尿病小鼠损伤修复的影响及机制。方法 8周龄雄性SPF级C57BJ/L小鼠68只,行腹腔注射1﹪链脲佐菌素(STZ,60 mg/ kg)的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液,3 d后空腹血糖大于16.7 mmol/L的小鼠用于实验。在小鼠背部做直径为1 cm的圆形皮肤全层创口,将动物随机分为空载质粒(EV)组,CA5-HIF-1α转染(CA5)组,EV+saline组,CA5+saline组,EV+ASCs组,CA5+ASCs组。于给药后第0、3、7、10、14、17和21天,观察并记录创口面积大小,利用激光多普勒血流成像(LDPI)检测血流灌注情况,荧光定量PCR法检测HIF-1α及VEGF mRNA表达水平,HE染色检测血管密度,Western blot法检测VEGE蛋白表达水平。用Bonferroni或Tukey post hoc方差分析法进行统计学分析。结果 CA5-HIF-1α基因注射剂量为125 μg时,局部HIF-1α mRNA表达水平较高为10.40±0.22(F = 19.48,P = 0.025),故选用125 μg用于后续实验。于给药后第3 ~ 14天,CA5组小鼠的伤口面积分别为7 828.92±294.28、7 285.97±118.24、4 050.41±301.97、1 292.35±101.14小于EV组9 062.00±225.75、8 534.42±189.35、5 634.59±198.06、2 308.15±245.36(F = 41.37、32.16、27.29、25.16,P = 0.028、0.034、0.038、0.042)。CA5组小鼠皮肤血流于第10、17天(253.06±8.34、250.59±10.13)均大于EV组(158.31±9.98、169.73±7.28)(F = 21.53、26.08,P = 0.038、0.032)。在治疗后3 ~ 14天,CA5+saline组(7 656.92±177.03、7 163.83±128.24、4 238.23±228.36、1 316.52±90.75)、EV+ASCs组(7 593.64±192.12、7 233.08±146.86、4 097.58±227.91)及CA5+ASCs组的伤口面积小于对照组(6 745.25±203.16、6 159.35±168.72、3 682.06±257.30)(F = 39.58、44.09、34.67,P = 0.031、0.028、0.037),且CA5+ASCs组最小。本研究还发现CA5+saline组(262.05±9.34、248.45±11.13)、EV+ASCs组(215.33±10.75、185.82±10.47)及CA5+ASCs组(322.54±12.27、292.49±9.57)的小鼠皮肤血流于第10天和第17天均大于对照组(161.30±5.64、134.57±8.67)(F = 29.15、17.38,P = 0.026、0.034),CA5+ASCs组血流增加幅度最大。此外,CA5+saline组、EV+ASCs组及CA5+ASCs组血管密度大于对照组,且CA5+ASCs组最高。CA5+saline组、EV+ASCs组及CA5+ASCs组VEGF mRNA及蛋白表达水平分别为2.03±0.14、2.16±0.13、3.41±0.18和1.75±0.12、1.82±0.06、2.96±0.14,高于对照组1.05±0.02和1.03±0.05(F = 34.08、29.53,P = 0.019、0.021),且CA5+ASCs组最高。结论 定向激活HIF-1基因协调脂肪干细胞可促进糖尿病小鼠创伤修复,可能与其调控VEGF表达有关。
 

  【关键词】 HIF-1α; 脂肪干细胞; 糖尿病; 小鼠; 创面愈合; VEGF