间充质干细胞源性外泌体miRNA-125b促进损伤动脉再内皮化作用机制的研究

Re-endothelialization plays an important role in reducing restenosis after angioplasty. Over the last decades, there were increasing evidences that microRNAs could exert their regulatory functions on recipient cells by the means of exosomes. In our previous study, we found that exosome derived from mesenchymal stem cell could transfer miRNA-125b to vascular smooth muscle cell (VSMC) and inhibit VSMC proliferation and migration by repressing Myo1E in vitro. However, the potential roles of exosome-mediated miRNA-125b transfer in regulation of vascular endothelial cell functions remain unclear. The current project will focus on the potential roles of exosomal miRNA-125b in promoting re-endothelialization and inhibiting neointimal hyperplasia after artery injury by suppressing DDL4 in vitro and in vivo. After these experiments, we hope that exosomal miRNA-125b might be a potential therapeutic candidate for novel and practical cell-based therapies for vascular disease.

研究损伤动脉再内皮化的分子作用机制，对于预防及治疗靶血管再狭窄意义重大。目前研究表明，microRNA可被外泌体特异性转运至靶细胞，调节受体细胞功能，参与调控血管损伤后的多种病理进程。我们前期研究发现间充质干细胞源性外泌体可特异性转运miRNA-125b至血管平滑肌细胞内，通过抑制Myo1E表达，下调FAK磷酸化水平，抑制血管平滑肌细胞的增殖以及迁移，但其调控血管内皮细胞生物学功能，促进损伤动脉再内皮化，抑制再狭窄形成的作用机制仍不清楚。为此，在前期研究及预实验基础上，本课题拟从细胞水平研究间充质干细胞源性外泌体特异性转运miRNA-125b至血管内皮细胞，通过负调控靶基因DLL4的表达，调节血管内皮细胞生物学功能的作用；随后，动物模型体内验证外泌体miRNA-125b促进损伤动脉再内皮化，抑制再狭窄形成的潜在作用机制，旨在为今后再狭窄的亚细胞治疗以及精准治疗提供一定的理论基础。

近些年来，逐步发展成熟的腔内血管微创技术，极大地改变了传统治疗理念，使患者获得巨大受益，但是术后出现的靶血管再狭窄（restenosis）仍是制约最终治疗成败的关键。研究损伤动脉再内皮化的分子作用机制，对于预防及治疗靶血管再狭窄意义重大。研究表明，间充质干细胞与血管周围内环境中的靶细胞可通过以释放外泌体的形式实现信号传导。microRNA可被外泌体特异性转运至靶细胞，调节受体细胞功能，参与调控血管损伤后的多种病理进程。我们的前期研究结果发现miRNA-125b在抑制血管平滑肌细胞增殖，预防再狭窄形成过程发挥重要作用，但其在调节血管内皮细胞生物学功能的具体作用机制尚不清楚。本课题研究结果显示：间充质干细胞源性外泌体具有促进血管内皮细胞增殖的作用（P=0.011）；进一步的研究结果显示：外泌体可通过转运至内皮细胞，通过负调控DLL4表达水平，从而促进内皮细胞的增殖（P<0.001），这些结果初步提示：miRNA-125b可能是治疗血管疾病及预防再狭窄的潜在治疗靶点。