本文關(guān)鍵詞：亞砷酸鈉對(duì)人內(nèi)皮祖細(xì)胞效應(yīng)及分子機(jī)制研究　出處：《吉林大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：地方性砷中毒嚴(yán)重威脅人類健康,天然生活飲用水含砷量過高引起的砷化物中毒已成為全球性公共衛(wèi)生問題,中國(guó)正是受砷危害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。亞砷酸鈉是飲水污染中毒性最強(qiáng)、主要的砷化物存在形式。流行病學(xué)研究顯示砷中毒可以引發(fā)多種疾病,以皮膚損傷和周圍血管疾病最為常見,其中周圍血管性疾病經(jīng)久不愈是其防治中的棘手問題。血管內(nèi)皮祖細(xì)胞(EPCs)具有極強(qiáng)的增殖潛能,通過血液循環(huán)遷移并定居在受損傷血管的內(nèi)皮細(xì)胞層,分化為成熟的內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)損傷的血管進(jìn)行修復(fù)。業(yè)已證明EPCs在維護(hù)血管完整性及促進(jìn)損傷血管的修復(fù)和再建過程起關(guān)鍵作用。關(guān)于亞砷酸鈉對(duì)人EPCs的損傷效應(yīng)及其作用的分子機(jī)制研究尚未見報(bào)道。首先,本研究針對(duì)人EPCs存在的數(shù)量有限這一實(shí)際狀況,應(yīng)用抗人CD34抗體包被的免疫磁珠從人臍靜脈內(nèi)皮分離出人源內(nèi)皮祖細(xì)胞。經(jīng)流式細(xì)胞術(shù)分析顯示該細(xì)胞表達(dá)VEGFR2(KDR)、CD34及CD133,符合早期內(nèi)皮祖細(xì)胞。并應(yīng)用生物反應(yīng)器 微載體培養(yǎng)系統(tǒng)對(duì)該細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增培養(yǎng)。結(jié)果顯示這一培養(yǎng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的平皿培養(yǎng)相比較有更高的擴(kuò)增效率,更好地保留了早期祖細(xì)胞標(biāo)志性分子,并且具有更強(qiáng)的成管能力。從而建立了標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)胞分離、檢測(cè)及體外富集方法,保障了本研究后續(xù)的機(jī)制研究對(duì)足量、優(yōu)質(zhì)的人EPCs的需求。接著,在上述研究結(jié)果的基礎(chǔ)上系統(tǒng)地研究了亞砷酸鈉對(duì)人內(nèi)皮祖細(xì)胞的效應(yīng)及分子機(jī)理。本研究結(jié)果表明亞砷酸鈉抑制EPCs增殖,呈典型的劑量 效應(yīng)關(guān)系和時(shí)間 反應(yīng)關(guān)系。亞砷酸鈉對(duì)EPCs有明顯的促凋亡作用,其作用隨暴露劑量的增加而增強(qiáng)。亞砷酸鈉抑制EPCs遷移和成管功能。上述結(jié)果表明亞砷酸鈉可能是通過抑制人EPCs增殖、促進(jìn)EPCs凋亡、降低EPCs遷移和成管能力,導(dǎo)致周圍血管性疾病遷延不愈。為了進(jìn)一步研究亞砷酸鈉對(duì)人內(nèi)皮祖細(xì)胞效應(yīng)的分子機(jī)理,本研究通過基因表達(dá)譜進(jìn)行研究。結(jié)果顯示亞砷酸鈉顯著地改變了人EPCs的基因表達(dá)譜,其中下調(diào)CYP1A1、AGT、IGF2表達(dá)水平,上調(diào)SFRP1、RPS6KA2、HTRA2表達(dá),以及上調(diào)AXL、COL1A1、TPM1表達(dá)可能分別在亞砷酸鈉抑制EPCs增殖、誘導(dǎo)EPCs細(xì)胞凋亡和氧化應(yīng)激反應(yīng)中起重要作用;下調(diào)BMP2、CCL20、VTN表達(dá)以及下調(diào)BMP2、C3、AGT、APOH表達(dá)可能在亞砷酸鈉抑制EPCs遷移和成管功能中發(fā)揮作用。這部分結(jié)果應(yīng)用實(shí)時(shí)定量RT-PCR進(jìn)一步得到了驗(yàn)證。項(xiàng)目研究結(jié)果揭示了砷化物引起血管損傷經(jīng)久不愈的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),為解釋砷化物對(duì)血管損傷的分子機(jī)理提供了新證據(jù),為地砷病血管損傷的防治提供了新思路。最后,本研究將轉(zhuǎn)錄因子OCT4轉(zhuǎn)入人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中,結(jié)果顯示OCT4的過表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞體外成管能力;改變了細(xì)胞基因表達(dá)譜,特別是EPCs特異性標(biāo)記分子VEGFR2(KDR)、CD34及CD133顯著高表達(dá);應(yīng)用生物信息學(xué)分析顯示OCT4通過上調(diào)干細(xì)胞維持相關(guān)基因表達(dá)以及下調(diào)細(xì)胞分化相關(guān)基因表達(dá)改變血管內(nèi)皮細(xì)胞表型為EPCs。為人EPCs的獲取提供另一來(lái)源。
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本文編號(hào)：1429234