MRTF-A调控CYR61介导间充质干细胞向内皮细胞分化的分子机制研究

骨髓间充质干细胞是目前构建组织工程化血管和细胞治疗中内皮细胞的重要来源，是最具优势的种子细胞。VEGF是内皮细胞分化的重要诱导因子，CYR61是血管发生和内皮祖细胞分化过程中具有重要作用的分泌性蛋白。我们在前期工作中已经证实CYR61参与间充质干细胞向内皮细胞的分化过程，并且MRTF-A可以促进CYR61的转录激活。本课题在此基础上，进一步利用Co-IP、Luciferase分析、ChIP等细胞和分子生物学方法证实VEGF可能通过激活ERK和Rho/MRTF-A等信号通路调控细胞分化，Elk1和MRTF-A可能协同作用于CYR61启动子激活转录，而CYR61又和intergin β4结合进一步传递分化信号调控VEGF和MRTF-A的表达，从而形成正反馈的相互作用的调控网络。通过上述研究，拟部分揭示间充质干细胞向内皮细胞分化的分子机制，为临床应用和干细胞分化研究提供理论基础。

间充质干细胞（MSCs）是目前最有应用优势的种子细胞，具有非常强的自我增殖能力和分化的多潜能性。体内外的研究表明能在特定的条件下分化为血管内皮细胞。因此间充质干细胞向血管内皮细胞分化及其机制研究，将为成体干细胞的临床应用研究提供理论基础，为促使缺血损伤器官血管再生修复等研究提供实验依据。.本研究主要对于间充质干细胞向内皮细胞分化的分子机制进行了深入研究，主要开展的研究内容与结果如下：.首先，利用VEGF和bFGF联合诱导人骨髓来源间充质干细胞（hBM-MSCs）向内皮细胞分化，表达内皮细胞标志物vWF、Flt-1、Flk-1、VE-cadherin，具有内皮细胞吸收ox-LDL的功能，并且matrigel实验证实分化的细胞可以在体外形成血管。.其次，分析分化的分子机制，发现在MSCs向内皮细胞分化的过程中，VEGF通过激活Rho通路，促进MRTF-A由胞浆进入到核内，进一步结合到可以调节血管发育和促血管生成的因子CYR61的启动子上启动CYR61的转录激活促进其高表达。.再次，对间充质干细胞向内皮细胞分化过程中多种整合素的表达进行了研究，发现多种Integrins的表达在此分化过程中都会受到调控，其中在多种血管生成过程中具有重要作用的integrinα1β1和α5β1会受到MRTF-A的转录调控，进一步促进分化。.在完成上述内容基础上，我们考虑从间充质干细胞分化得到的内皮细胞可能是静脉内皮细胞或是动脉内皮细胞，带着这样的疑问我们对多种分化标志基因包括动脉markers、静脉markers、内皮markers的启动子DNA甲基化进行分析，结果发现DNA的去甲基化在间充质干细胞向内皮细胞分化的中具有重要作用，并且利用50ng/mLVEGF和10ng/mLbFGF 诱导分化得到的内皮细胞主要为动脉内皮细胞，并进一步通过构建knockdownDNA甲基化转移酶DNMT1和DNMT3a的慢病毒稳转hMSCs系，通过体内、体外多种实验手段证实干扰Dnmt1/Dnmt3a有利于干细胞的分化和动脉内皮血管特异性形成。 .上述研究工作已经发表SCI论文15篇，EI论文6篇，其中包括《Stem cells》、《IJBCB》、《Stem cells international》、《Cellular Signalling》等多个干细胞领域的优秀SCI期刊。