鸟苷酸交换因子DOCK180在调控内皮祖细胞运动功能中的作用及机制

Endothelial injury has been implicated in atherosclerosis, thrombosis and hypertension. Recent insights suggest that endothelial progenitor cells (EPCs) can migrate to injured areas and differentiate into endothelial cells in situ, accelerating the regeneration and re-endothelialization of new endothelium and limiting atherosclerotic lesion formation. Thus, promoting EPCs migration is important not only for accelerating re-endothelialization after vessel injury, but also for therapeutic angiogenesis, and engineering of functional artificial blood vessels. Our preliminary study demonstrated that：PTP1B inhibitor promotes HMVECs motility by activating Rac1 in the absence of functional VEGF/VEGFR2 signaling. siRNA silencing of DOCK180 significantly reduced HMVECs spreading and migration induced by PTP1B inhibitors, illuminating that the modulation of endothelial cell motility by PTP1B inhibitors is DOCK180-dependent. However, currently there is no report on how DOCK180 affects EPCs motility. In this study, we will explain the role of DOCK180 in endothelial progenitor cell adhesion, spreading, and migration, clarify the underlying mechanisms and elucidating whether intervention of DOCK180 pathway could enhances endothelial repair progenitor injury repair function. Hoping to find new methods and targets for the treatment of cardiovascular and cerebrovascular diseases.

血管内皮损伤与动脉粥样硬化、血栓形成以及高血压的发生、发展密切相关。研究发现，内皮祖细胞可以迁移至内皮损伤部位，促进受损内皮再生，加速损伤部位再内皮化，从而限制动脉粥样硬化病变的形成。促进内皮祖细胞迁移对加速损伤血管修复、治疗性血管新生和构建人造血管具有重大的意义。我们的前期研究发现：VEGF/VEGFR2通路受损的情况下，PTP1B抑制剂可以通过激活Rac1促进HMVECs内皮细胞的运动。以siRNA干扰沉默DOCK180后，显著降低了PTP1B抑制剂引起的细胞伸展面积和细胞迁移，表明PTP1B 抑制剂对内皮细胞运动的调节是DOCK180依赖的。目前尚无研究报道DOCK180如何影响内皮祖细胞的运动。本课题将研究：DOCK180在内皮祖细胞运动功能中的角色；其上游信号传导机制；阐明通过干预DOCK180通路是否能增强内皮祖细胞的损伤修复功能，以期为治疗心血管疾病提供新的思路和靶点。

新生血管内膜的形成是冠状动脉成形术和支架置入术后发生动脉再狭窄的基本致病过程。血管平滑肌细胞 (VSMC) 的异常增殖和迁移被认为是新生血管内膜形成的主要细胞机制。抑制血管平滑肌异常增殖的同时不影响内皮细胞迁移，对血管损伤后修复和预防支架内再狭窄有重要作用。前期研究发现PTP1B抑制剂可以通过p130Cas-Crk- DOCK180-Rac1之间的相互作用促进内皮细胞的运动功能，近期研究提出DOCK180抑制剂TBOPP可抑制多种肿瘤细胞的异常增殖。本研究从细胞水平探讨DOCK180对血管内皮损伤修复和内膜增生中的作用及分子机制，发现：①当细胞处于不同的增殖状态时，DOCK180的表达量也随之改变。并且在不同种类的细胞中，DOCK180的变化趋势也不同。在大鼠血管平滑肌细胞中，当细胞密度达到100%时，DOCK180的表达量显著下降。加入PDGF刺激后，DOCK180的表达量显著升高。猜想其可能与接触性抑制有关。而人微血管内皮中,接触性抑制不会引起DOCK180的表达量下降，反而加入PDGF刺激后DOCK180的表达有所下降。表达量的差异提示在不同种类细胞中DOCK180所起的作用并不相同。②在基础状况下高浓度（50μM）DOCK180抑制剂TBOPP对内皮细胞和平滑肌细胞的增殖有抑制作用，这种作用呈现时间-浓度依赖。而在PDGF刺激下，低浓度TBOPP（0.1μM）即可明显抑制血管平滑肌的增殖。③仅通过siRNA干扰的方法抑制DOCK180后，对内皮伸展及驱化迁移的抑制作用并不显著。结果提示TBOPP可以在抑制血管平滑肌的同时，不影响内皮细胞的迁移作用。这种细胞间的作用差异，可能为研发新一代药物洗脱支架及药物球囊提供新的思路和作用靶点。