调节ALK5受体活化水平优化间充质干细胞的内皮分化及组织工程血管的应用

【目的】目前干细胞分化内皮细胞(EC)用于血管治疗受限于分化率,既往研究提示转化生长因子β1(TGFβ1)参与内皮分化的调控,其作用因受体途径及分化阶段而不同。本实验即研究TGFβ1主要Ⅰ型受体ALK5活化水平与间充质干细胞(MSC)的内皮细胞分化效率间的关系及分化内皮细胞应用组织工程血管的研究。【方法】采用差速贴壁及流式分选获得大鼠骨髓CD31-MSC,以含VEGF、bFGF及EGM-2的培养基内皮诱导2周组作标准对照组,实验组为分阶段添加TGFβ1活化ALK5组、SB431542抑制ALK5组;免疫荧光检测分化中内皮细胞标志蛋白vWF、KDR动态表达;诱导14 d后通过流式细胞术分析各组CD31+百分率比较诱导效率,并检测诱导细胞体外血管形成功能,最后将分化的内皮细胞体外种植于脱细胞基质血管表面构建组织工程血管。【结果】基于KDR、vWF表达变化,间充质干细胞分化以第7天为界分为间充质干细胞分化血管祖细胞及血管祖细胞分化内皮细胞两期。早期活化ALK5(VFT组)、后期抑制ALK5组(VFS组)其CD31+百分率分别为(9.65±2.75)%、(2.28±0.20)%,较标准组提高7.7倍(P=0.006)、1.8倍(P=0.013),差异具有统计学意义;诱导细胞具有体外成血管功能并可应用组织工程血管内膜层重建。【结论】ALK5受体途径在骨髓间充质干细胞分化内皮细胞中呈阶段相关性:间充质干细胞分化血管祖细胞阶段活化ALK5促进内皮分化,血管祖细胞分化内皮细胞阶段则抑制ALK5促进内皮分化;提高内皮分化效率的细胞可应用组织工程血管内皮化。

益气化瘀法中药对糖尿病大鼠肉芽增生期创面TGF-β/ALK5/Smad2/3通路的影响

目的 :探讨益气化瘀法中药对糖尿病大鼠肉芽增生期创面转化生长因子-β(TGF-β)/激活素受体样激酶(ALK)5/Smad蛋白2/3通路的影响。方法 :将50只大鼠随机分为益气化瘀组、益气组、化瘀组、糖尿病对照组、正常对照组。通过腹腔注射链脲佐菌素和外科方法建立糖尿病大鼠全层皮肤缺损模型,运用Westernblot技术手段分别检测各组肉芽增生期创面成纤维细胞ALK5/Smad2/3的表达水平。结果:糖尿病对照组ALK5表达水平明显高于正常对照组(P<0.05);益气化瘀组ALK5表达水平明显低于糖尿病对照组(P<0.05),其与益气组、化瘀组、正常对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。糖尿病对照组smad2表达水平明显高于正常对照组(P<0.05);益气化瘀组smad2表达水平与各组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。糖尿病对照组smad3表达水平明显高于正常对照组(P<0.05);益气化瘀组smad3表达水平低于化瘀组(P<0.05),明显低于糖尿病对照组、益气组(P<0.01),高于正常对照组(P<0.05)。结论:糖尿病创面难以愈合及瘢痕形成的机制可能与ALK5/Smad2/3通路有关,益气化瘀中药可能通过抑制ALK5/Smad2/3通路,加速创面愈合,减少瘢痕形成。

转化生长因子β信号及其信号通路阻断剂的研究进展

转化生长因子-β(TGF-β)是一类多功能的细胞因子,具有非常广泛的生理作用,其信号异常与许多重要疾病的发生和发展高度相关。本文综述了TGF-β信号通路研究的新进展,并重点介绍了其信号通路的阻断剂,主要是其受体ALK5抑制剂的研究概况。