力学调控的内皮祖细胞线粒体功能在血管损伤修复中的机制研究

目的血管内膜层功能紊乱和损伤时,内皮祖细胞(EPCs)在血管损伤后的血管修复和再内皮化中发挥重要作用。EPCs黏附至损伤处后,受到血管脉动产生的周期性张应变作用,但EPCs对周期性张应变的力学响应所知甚少。线粒体能量代谢是近年来的前沿热点问题,但力学调控EPCs代谢重编程中的作用,特别是在参与损伤血管修复的过程中尚不清楚。方法应用Flexcell张应变加载系统,对EPCs施加10%幅度,1.25 Hz频率的生理性周期性张应变24 h。构建大鼠颈动脉内膜损伤模型,核磁共振检测在体血管通畅程度。结果生理周期性张应变显著促进了EPCs的血管黏附和内皮相分化,调控线粒体动力学改变,并促进氧化磷酸化功能。周期性张应变显著着诱导线粒体外膜蛋白Acsl1,通过促进长链脂肪酸的分解代谢,为线粒体提供更多的能量,从而促进EPCs向内皮细胞分化完成损伤修复。在大鼠颈动脉损伤模型中,过表达Acsl1的EPCs移植增强了EPCs体内的黏附和再内皮化能力。结论生理性周期性张应变通过EPCs的ACSL1蛋白促进线粒体利用长链脂肪酸为底物,增强线粒体功能,从而为内皮损伤修复提供能量的力学传导机制。